光纤激光偏振控制研究：基于SPGD算法的理论与实验

"该文主要探讨了基于SPGD算法的光纤激光偏振控制技术，旨在提升高功率线偏振光纤激光器的性能。通过理论仿真和实验研究，文章详细阐述了非保偏光纤放大器的偏振控制原理，并对SPGD算法在偏振控制中的应用进行了深入分析。文中提到，通过调整算法的性能评价函数、扰动电压分布类型、增益步进和扰动幅度等关键参数，可以有效改善偏振控制效果。实验结果显示，利用FPGA实现SPGD算法，能够成功控制激光输出的偏振态，达到消光比大于11 dB的高性能指标。这一研究对于理解和优化高功率光纤激光器的偏振特性具有重要意义。" 本文是一篇关于光纤光学领域的专业研究，主要关注的是非保偏光纤放大器的偏振控制。偏振控制在光纤激光器中至关重要，因为它能确保激光输出具有稳定的线性偏振状态，这对于许多应用，如激光雷达、精密测量和工业加工等，都是必要的。文章首先介绍了光纤放大器偏振控制的基本概念，强调了这种控制对于获得高功率线偏振光纤激光输出的重要性。 随后，文章的重点转向了随机并行梯度下降（SPGD）算法在偏振控制中的应用。SPGD是一种优化算法，常用于机器学习和工程问题中，通过迭代更新参数来最小化或最大化目标函数。作者进行了理论仿真，研究了不同参数设置如何影响偏振控制的性能，包括算法的性能评价函数选择、扰动电压的分布方式、增益步进的大小以及扰动幅度的设定。这些参数的调整对于优化偏振控制的效果至关重要。 实验部分，研究者利用现场可编程门逻辑阵列（FPGA）硬件平台实现了SPGD算法，成功地对激光器的偏振态进行了实时控制。实验结果表明，这种控制方法可以实现消光比超过11 dB的高激光输出，这是衡量偏振纯度的一个重要指标。高消光比意味着激光的偏振态非常稳定，从而提高了系统的性能和应用潜力。 这篇研究揭示了SPGD算法在非保偏光纤放大器偏振控制中的潜在优势，为提高高功率光纤激光器的偏振质量和稳定性提供了新的思路和方法。这项工作对于光纤光学、激光技术和相关工程应用的进一步发展具有积极的推动作用。