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掺铒光纤宽带光源(EDF SFS)因具有优良的特性，广泛应用于光纤通信、光纤传感、光谱测试和低相干光学成像等领域。尤其在高精度光纤陀螺(FOG)应用中，由于具有低的时间相干性和高的空间相干性，该光源成为最具潜力的候选者，其性能直接影响到了陀螺精度及稳定性，因此开展掺铒光纤宽带光源的研究具有非常重要的意义。本文以掺铒光纤宽带光源及相关技术为主要研究内容，对掺铒光纤宽带光源进行了理论及实验研究，旨在为进一步研制光纤陀螺用高性能宽带光源打下坚实基础。
论文首先介绍了掺铒光纤宽带光源及相关技术的发展状况，接着对掺铒光纤的发光机理进行了深入细致的物理描述，给出了掺铒光纤宽带光源的基本结构及特点。结合掺铒光纤(EDF)在泵浦过程中涉及的物理过程，把三能级激光器的速率方程应用于该系统，建立了掺铒光纤宽带光源的物理模型及其数学描述，根据不同光源的具体结构给出了相应的边界条件。以DPB SFS为例，介绍了带有已知边界的非线性微分方程组的解决方法。然后设计了一种试验装置测试了两种不同结构(SPF和SPB)光源的光谱输出特性，得出了掺铒光纤宽带光源的输出功率、谱宽、中心波长以及整个光谱与抽运功率的依赖关系，并给出了细致的物理解释。针对单程光源输出功率低，波长不稳定现象，我们提出并实践了一种新型光纤端面镀膜的方法实现了光源双程化。该方法一方面避免了引入新损耗，提高了光源输出功率，减小了光源体积；另一方面与传统金属膜相比，它可以通过设计不同的膜系结构实现对光信号的波长选择性反射，同时为改善膜质量提供了工艺上的可能性。试验结果表明，这种方法大大提高了光源输出功率，增大了谱宽，改善了光源的中心波长稳定性。最终我们通过优化光源结构和参数，获得了3dB带宽为33nm，输出功率＞15mW，并且在特定的抽运功率范围内，光源的输出光谱相对稳定不变的超荧光输出。为进一步提高光源性能，我们还探讨了目前光源的平坦化方法及其特点，给出了光谱进一步平坦化方案。
最后，结合实际课题研究中存在的一些问题和不足之处，并根据现在国内外的研究现状指出了下一步的目标和今后工作需要努力的方向。