双光纤光栅法-珀腔可调谐窄线宽激光器

基于游标原理,利用一对自由谱宽(FSR)略有不同的光纤布喇格光栅法布里-珀罗腔(FBG-FP)作为模式选择器件,设计了一种新颖的环形腔光纤激光器。从理论和实验上研究了该激光器的特性。通过对可调谐FBG-FP应力调谐,在1552.240～1552.912 nm范围内,以96 pm为平均间距,获得了8个由固定FBG-FP的透射谱所确定的窄线宽稳定激光输出。8个输出波长的平均功率为-17.66 dBm,波动在0.7 dB范围内。当泵浦光的功率为95 mW的时候,输出信号的信噪比均大于50 dB。实验上每隔1 min用光谱分析仪(OSA)对输出光波长自动扫描,记录的输出光波长漂移在数皮米范围内,且功率的波动小于0.1 dB。这种可调谐的窄线宽光纤激光器在光纤通信和光纤传感方面有潜在的应用价值。

基于可调谐光纤激光器的C_2H_2气体光声光谱检测

研制了基于可调谐掺Er光纤激光器的共振式光声光谱乙炔气体检测系统,结合波长调制和锁相放大器的二次谐波信号检测技术,有效地消除了光声池窗片和池壁吸收入射光而引起的背景噪声,通过对该系统的光学、声学和电子检测系统的优化,实现了低浓度乙炔气体的流动式检测。实验结果证明,当气体浓度较低时,二次谐波振幅与气体浓度成正比,其线性响应相关度达到0.99953。在常温常压和3.5mW平均光功率以及100ms锁相积分时间条件下,乙炔气体的极限检测灵敏度达到了0.3ppm(1ppm=1μg·mL-1)(SNR=1时),系统用可调谐掺Er光纤激光器代替半导体激光器作光源,降低了成本,为发展低成本、实用、便携式微量气体光谱检测仪器奠定了基础。若采用多光程光声池,或者采用EDFA提高激光功率,可大幅度提高信噪比,将极限检测灵敏度提高至ppb(1ppb=1ng·mL-1)量级。

准共线声光可调谐掺铒光纤激光器的研究

提出了一种新颖的单纵模、单偏振的可调谐掺铒光纤激光器结构。使用准共线型声光可调谐滤波器作为调谐元件。利用饱和吸收效应在未泵浦低掺铒光纤中形成自写入瞬态光栅,用以压窄输出激光的线宽,并且有效地防止跳模。理论计算表明:当泵浦功率为100mW时,激光器的输出功率可达5.5mW,输出线宽在10-4nm量级。这些数据对后续的实验研究有指导作用。

100nm宽光谱可调谐掺饵光纤激光器

采用1480nm大功率激光二极管双向抽运,新型铋基掺饵光纤做增益介质,基于旋转法布里珀罗腔的可调谐滤波器和带通滤波器做选频装置的宽光谱环形腔可调谐光纤激光器,可实现100nm(1523～1623nm)激光波长程控连续可调谐输出,激光输出功率大于1.58mW,3dB带宽小于0.1nm,波长重复性准确度小于0.01nm.

非对称光纤反射镜的可调谐光纤激光器

提出一种非对称窄带光纤环形反射镜结构的可调谐掺铒光纤激光器。980nm泵浦光对掺铒有源光纤进行抽运,高双折射光纤、偏振控制器(PC)和光纤耦合器构成窄带光纤反射镜,窄带光纤反射镜和普通光纤反射镜组成激光谐振腔,利用窄带光纤反射镜工作带宽纳米量级的特性得到单纵模激光。调整偏振控制器改变反射镜对不同波长的反射率,实现可变波长的激光输出。实验表明,该激光器的工作带宽为8nm,120mW泵浦光条件下最大输出功率为4mW,3dB带宽(脉冲的半高宽度)小于0.2nm,边模抑制比为20dB以上,在1527nm～1535nm的波长范围内观察到稳定激光输出。

可调谐掺铒光纤环形腔单纵模激光器

利用驻波干涉和饱和吸收诱发的自写入光纤光栅的窄带滤波特性及反射波长自适应特性,通过内置可调谐介质薄膜滤波器研制成了可调谐掺铒光纤环形腔单纵模激光器。其有效可调谐波长范围达33nm,在波长连续调谐范围之内均为单纵模输出,激光线宽稳定在2.35KHz以下。

基于双光纤光栅法布里-珀罗滤波器的可调谐单频光纤激光器

基于游标原理,利用一对光纤布喇格光栅法布里-珀罗滤波器(FBG-FP)作为模式选择器件,设计了一种新颖的环形腔光纤激光器.从理论和实验上研究了该激光器的特性.通过对可调谐FBG-FP应力调谐,在1550.840 nm到1551.762 nm范围内,以96 pm为平均间距,获得了8个由固定FBG-FP的透射谱所确定的窄线宽稳定激光输出.实验上每隔1分钟用光谱分析仪(OSA)对输出光波长自动扫描,记录的输出光波长漂移在数皮米范围内,且功率的波动小于0.1 d B.这种可调谐的单频光纤激光器在光纤通信和光纤传感方面有潜在的应用价值.

L-band可调谐掺铒光纤环形激光器的研究

提出一种新颖高效的L带波长可调谐掺铒光纤激光器,激光器采用环形结构,腔内利用两段掺铒光纤和一个光线光栅以提高泵浦效率。同时应用了基于光纤环形镜的可调谐滤波器作为腔内波长选择器和线宽压缩器。实验获得的激光输出可调谐范围达42 nm,输出功率超过1 mW,功率均匀度控制在1.75 dB以内,边模抑制比大于40 dB。

基于光纤光栅调谐的掺铒光纤激光器研究

介绍了掺铒光纤激光器的原理与结构。设计了基于光纤光栅调谐的环形掺铒光纤激光器,试验中用带尾纤的1480nm半导体激光器作为泵浦源,设计的光纤激光器采用光纤光栅作为光纤激光器的调谐装置。根据光纤光栅的温度改变对光纤激光器的波长来进行调谐。1480nm半导体激光器实验工作电流为320 m A,输出的激光波长范围为1538nm到1540nm,输出功率为4.2m W。

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。

基于体布拉格光栅的高功率可调谐Er/Yb共掺光纤激光器

主要介绍基于体布拉格光栅(VBG)的宽调谐Er/Yb共掺光纤激光器.通过中心波长为976nm的半导体激光器(LD)包层泵浦Er/Yb共掺光纤,并利用VBG作为波长选择器件,在耦合进入光纤的泵浦光功率为51W的情况下,实现了13.1W的功率输出,激光中心波长为1570nm,相应的斜效率约26.6%.通过改变VBG的工作角度,实现了1532-1570nm连续可调谐激光输出,调谐范围达38nm,基本覆盖了整个光纤通信低损耗的C波段(1530-1565nm),激光功率输出水平≥10.66W.

基于可调谐激光器的复用传感系统的研究

为了克服复用传感系统中光源带宽及功率的制约,有效地扩大多点检测的范围,采用波分和时分复用传感技术,设计了可调谐光纤激光器作为传感系统的光源。基于耦合模方程的理论,对匹配光栅调谐光纤激光器波长扫描寻址解调方法进行了理论分析和实验研究。实验中采用可调谐光纤激光器对由4个光栅组成的两个光栅串成功地进行了波分和时分复用传感,实验获得的应变分辨率为2.9με/step。该传感系统具有经济实用性、信噪比高、可复用数目大等特点,对于多点检测的传感网络具有较大的实用价值。

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。

2.8μm Er∶ZBLAN中红外光纤激光器研究

中红外波段激光光源在环境监测、材料加工、外科手术、军事等领域发挥重要作用。泵浦低损耗、高浓度Er^(3+)掺杂ZBLAN(Er∶ZBLAN)光纤是产生近3μm激光输出的主要手段之一,相较于其他同波段固态激光器,Er∶ZBLAN光纤激光器具有易集成、效率高,可采用激光二极管直接泵浦等优势,性能日渐提升的Er∶ZBLAN光纤激光器有望成为3μm波段最先发展成熟、走向应用的激光光源。本文主要介绍Er∶ZBLAN光纤激光器工作原理和发展现状,对三种不同的Er∶ZBLAN光纤激光器存在的问题进行分析和总结,最后对Er∶ZBLAN光纤激光器发展趋势进行展望。

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。

激光器件 其他

TN248 2005042553 X射线激光传输过程中的折射和饱和效应=Modeling of refraction and saturation effects of X-ray lasers[刊,中]／燕飞(中科院物理所光物理重点实验室,北京(100080)),张杰…／／物理学报,-2005,54(2),-715-720 以类镍银13．9 nm(4d→4p,J=0→1)的X射线激光为例,采用二维光线追踪的方法,研究了X射线激光在等离子体介质中的折射及增益饱和效应。

光纤激光器的光纤光栅调谐方法

光纤调谐激光器在光通信领域中具有重要意义和应用前景。本文综合报道近几年来利用光纤光栅实现调谐的全光纤激光器的最新发展,各种调谐方法的理论依据、实验装置和研究结果,并对其未来发展作简要评述。

高功率宽调谐范围掺Yb^(3+)光子晶体光纤激光器

采用闪耀光栅作为色散元件,构建了前向、后向输出两种结构的可调谐掺Yb3+光子晶体光纤激光器,并对其输出特性进行了分析研究。在抽运功率5.75W时,前向输出结构实现了1050.6~1110.2 nm的连续调谐输出,光谱线宽约0.1 nm,边模抑制比大于44 dB。在调谐激光波长为1085 nm时,得到最高输出功率677 mW。结构改进的后向输出结构的可调谐输出结构在抽运功率4.43 W,调谐波长1075 nm,实现了2.21 W的功率输出,斜率效率为73%;调谐范围50.9 nm(1042.1~1093 nm),光谱线宽小于0.08 nm,边模抑制比大于50 dB。两种结构的可调谐激光器输出均为线偏振光,偏振度大于89.5%。

可调谐光纤环形腔激光器输出特性的理论与实验研究

提出一种简单的理论模型 ,并通过数值模拟详细研究了可调谐光纤环形腔激光器的输出特性随掺铒光纤长度、输出耦合比、抽运功率、腔内损耗等参量的变化关系 .理论分析得到 ,通过参量优化可以实现在铒离子增益范围内超过 130nm带宽 (15 0 0— 16 30nm)的激光输出 .实验获得了 10 0nm带宽 (15 18 5— 16 18 5nm)的可调谐激光输出 ,激光器输出功率高 ,信噪比在大部分可调范围内高于 6 0dB 。