采用可调Mach-Zehnder滤波的波长可切换掺铒光纤激光器

为了实现高稳定性的可调谐激光输出,提出并设计了一种基于马赫-曾德(M-Z)结构和光纤光栅串结合的掺铒光纤激光器,在M-Z干涉结构的一个干涉臂中加入光学延迟线(ODL),实现对干涉间隔的灵活可调。系统结构设计采用976 nm波长的LD作为泵浦源,长度为6 m的掺铒光纤作为增益介质;采用光栅串将特定波长的光反射回环形腔形成振荡;采用M-Z结构产生梳状滤波用来对光栅串反射回的光进行选择;通过调节ODL来改变腔内损耗,进而实现激光的可调谐输出,并通过在系统中加入可饱和吸收体(SA)和子腔结构来抑制波长的跳变。实验中,在泵浦功率为100 mW时,实现了单波长双波长和三波长的稳定的激光输出。单波长共输出13个,调谐范围为1 570~1 596 nm,调谐间隔为2 nm,边模抑制比均大于50 d B。

基于Mach-Zehnder滤波的可调谐光纤激光器

为了实现高稳定性的可调谐激光输出,提出并设计了一种基于Mach-Zehnder（M-Z）滤波结构,结合Fabry-Perot（F-P）滤波器的可调谐掺铒光纤激光器,并对激光器的原理及实现方案进行理论分析和实验验证。所设计激光器系统的泵浦源工作波长为976 nm；长度5 m的掺铒光纤作为增益介质；采用全光纤M-Z结构进行滤波,并结合F-P滤波器实现单波长激光可调谐输出。实验中,通过调节F-P滤波器,在泵浦功率为60 mW时,实现了1547-1568 nm范围内单波长激光的稳定可调谐输出,波长调谐间隔小于1.7 nm,每个输出波长的边模抑制比均大于55 dB,线宽均小于0.1 nm。

采用Mach-Zehnder结构输出连续可调的掺铒光纤激光器

为了实现激光可调谐和高稳定性运行,在Mach-Zehnder(M-Z)滤波结构的掺铒光纤激光器的基础上,通过采用电动光学延迟线(Optical Delay Line,ODL)来改变M-Z滤波器的透射光谱间隔长度,从而实现了激光器的可调谐输出。对激光器的工作原理和设计方案进行了理论分析,实验上采用长度8m的掺铒光纤作为激光增益介质和用于提高激光器稳定性的光纤子腔结构,在工作波长为976nm泵浦源的激励下,得到激光器的室温阈值功率为54m W;当泵浦功率为60m W时,通过调节偏振控制器(Polarization Controller,PC),实现了在1558nm至1568nm范围内波长灵活可调,并且获得了7个边模抑制比均大于40d B单波长激光的可切换输出,线宽均小于0.1nm。在30分钟内没有出现明显跳模现象,波长漂移范围小于0.1nm,功率波动低于2d B。

1.6 kW 8 GHz线宽线偏振窄线宽全光纤激光器

以白噪声调制的单频激光器作为种子源,基于主振荡功率放大结构搭建了1053 nm窄线宽光纤激光系统,该系统由一级种子源和三级放大器构成。在主放大器中对大模场保偏光纤进行合理的盘绕设计,通过结合976 nm全反向泵浦方式,成功地抑制了模式不稳定效应。最终实现了1053 nm的1.6 k W、8 GHz线偏振窄线宽激光输出,横向光束质量因子(M_(x)^(2))、纵向光束质量因子(M_(y)^(2))和偏振消光比分别为1.090、1.166和~14 d B。实验中未观测到明显的受激布里渊散射效应。