● 摘要
掺铒光纤光源是一种性能优良的宽带光源，在光纤传感器、光谱测量以及光纤陀螺中得到越来越广泛的应用。高稳定、高功率、宽光谱的掺铒光纤光源成为高精度光纤陀螺的首选光源。
随着光纤陀螺技术水平的不断发展，对掺铒光纤光源提出更高的要求，为此需要对掺铒光纤光源机理进行更深入的研究，并对掺铒光纤光源方案进一步优化。论文通过理论研究、数值模拟计算和温度实验研究，对光源的温度性能进行了分析和研究。
首先，研究了掺铒光纤的特性、超荧光的产生原理、光源的工作原理及光源的结构参数。通过掺铒光纤中铒离子的能级结构模型，分析掺铒光纤光源的工作机理，建立光源的物理模型。
其次，通过测量掺铒光纤的吸收谱，研究了掺铒光纤的吸收谱随温度变化的规律：1530nm处吸收系数随着温度升高而减小，1560nm处吸收系数随着温度升高而增加。通过吸收系数、吸收截面以及发射截面之间的关系得到铒纤的吸收截面谱和发射截面谱，为光源的温度仿真提供截面参数。
再次，针对掺铒光纤光源编制一套能仿温度模拟软件。采用FDTD分析法对掺铒光纤光源理论进行数值计算，模拟出光功率在光纤中的演变。通过对光源理论的模拟与分析，获取掺铒光纤光源的最佳制作参数，为掺铒光纤光源的设计制作提供理论指导。
最后，设计掺铒光纤前峰（1530nm）光源和后峰（1560nm）光源方案，仿真光源输出特性随铒纤长度以及随泵浦功率的变化情况，得到光源制作的最佳参数，制作掺铒光纤光源并进行温度实验和性能分析。