基于DSHI的窄线宽光纤激光器线宽测量

窄线宽光纤激光器的线宽作为相干光学系统的重要参数需要进行准确的测定,延时自外差法(DSHI)是测量窄线宽比较理想的方法。本文讨论了DSHI测量线宽的基本原理,根据DSHI的功率谱表达式,利用MATLAB程序对不同光纤延迟线长度条件下的DSHI功率谱进行了仿真,并分析和讨论了光纤延迟线长度对线宽测量结果的影响。建立了1550nm波长的DSHI线宽测量系统,对IPG公司的光纤激光器线宽进行了测量。该系统用示波器代替频谱仪,并采用FFT软件算法对示波器获取的光电流信号进行分析,测得该激光器的线宽约为16kHz,在理想的精度范围内。

频谱仪快速测定窄线宽激光器线宽

针对传统光谱仪和F-P干涉仪分辨率不能满足窄线宽激光器线宽的测量要求,基于延时自外差法搭建测试平台。设置频谱分析仪分辨率参数抑制噪声实验,通过使用20 km延时光纤、80 MHz声光移频器和50：50光纤耦合器,通过光电探测器实现光电转换并利用频谱分析仪分析测试信号。对频谱分析仪分辨带宽RBW和视觉带宽VBW以及扫频范围（Scan Range）进行优化设置,在不降低测试灵敏度的情况下,将重叠信号分辨开,使其不会过多滤掉高频成分而失真并对线宽功率谱峰值进行洛伦兹曲线拟合。最后得到了1 550 nm波长可调谐光纤激光器（1 520~1 570 nm）的线宽值约为161 k Hz,为频谱仪的参数优化设置及窄线宽激光器线宽标定提供了相关参考。

几种测量超窄激光线宽方法的比较

介绍了布里渊光纤环形激光器拍频法、差拍法、零拍法和光纤环法4种超窄激光线宽的测量方法。通过比较,给出了4种方法在分辨率、激光线宽和线型效应等方面的优缺点,根据这些优缺点,指出了每种方法的适用范围。

一种偏振无关的高精度超窄激光线宽测量方法

介绍了一种偏振无关的DSHI(延时自外差法),其光路系统是基于FRM(法拉第旋转镜)的Michelson干涉仪,并对其激光线宽测量原理和偏振无关的特性进行了理论分析。在此基础上分别对传统的M-Z(马赫-曾徳)型DSHI和偏振无关的Michelson型DSHI进行了偏振态稳定性测试和超窄(4.5kHz)激光线宽测量比较,结果表明,具有高偏振态稳定性的Michelson型DSHI对激光线宽的测量精度更高,同时,用该高精度的Michelson型DSHI在理想的精度范围内成功完成了对另一台1.7kHz超窄半导体激光器线宽的测量。