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。

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 。

基于半导体光放大器的可调谐环形腔激光器的激光建立过程

基于半导体光放大器(SOA)的环形腔激光器可实现高达兆赫兹的高速调谐,在光纤通信和光纤传感领域有广泛应用。采用稳态模型和分段算法研究SOA自发辐射特性,并基于此分别讨论了使用高斯型滤波器和法布里-珀罗(F-P)滤波器的两种可调谐环形腔激光器,研究了激光建立过程的特性,包括输出光谱和输出光功率随绕行圈数的变化,讨论了波长调谐的速度。结果表明,F-P滤波器的环形腔可以更快建立激光振荡,便于实际高速调谐应用。

半导体光放大器非均匀注入的环形腔激光器光谱特性研究

基于半导体光放大器（SOA）的环形腔激光器可在超过100nm的调谐带宽内实现全带宽范围的兆赫兹级调谐，且输出激光信噪比高、平坦度好，因此在光纤通信、光纤传感和生物光子学领域应用广泛。采用稳态模型和分段算法，分别讨论了线性函数、二次函数、指数函数和平方根函数形式注入电流对SOA的增益谱和SOA峰值波长的影响，研究非均匀注入对SOA增益特性和环形腔激光器输出特性的影响。结果表明，输出激光波长在较大平均注入电流时随电流变化较小，且在指数型非均匀注人时存在变化率为0的极值点，可获得很高的波长稳定性。

波长扫描激光器光谱线宽的动态测量技术研究

波长扫描激光器是光纤传感和光学相干层析技术中的关键部件,其动态输出光谱特性决定了传感与成像系统的分辨率水平。采用改进的外差法和电光调制器(EOM)法对自制的波长扫描激光器的输出光谱进行动态测量,得到光谱线宽(反映光源的相干性)及其与波长扫描频率的关系。结果表明,输出光谱线宽随着波长扫描频率增大而增加,EOM法比外差法测得的光谱线宽略大,波长扫描频率为60 k Hz时,外差法测量激光器输出光谱线宽在4.9 pm,EOM法测得为37 pm。

F-P标准具和参考光栅相结合的高稳定性FBG解调系统

为了提高光纤布喇格光栅(FBG)解调系统的稳定性和准确性,避免由于压电陶瓷的迟滞性、蠕变性以及温度变化引起的法布里-珀罗(F-P)滤波器驱动电压与透射波长不成线性的问题,采用了可调谐环形腔激光器作为扫描光源,与F-P标准具、温补参考光栅、传感光栅3个单独的通道结构相结合的FBG解调方法。通过理论分析和实验验证,选择中值滤波加滑动平均滤波的方法滤除噪声,采用基于强度阈值的频谱相关寻峰算法更加准确地找到反射谱峰值的位置。结果表明,每个通道单独分开的解调方案的波长长期稳定性可达0.4pm,温度与波长的线性度高于99.90%。该系统能够实现对温度、应变等参量的稳定性的测量。

高速高分辨率光纤布拉格光栅传感系统的解调技术

提出使用基于半导体光放大器(SOA)的环形激光器与可调谐光纤型法布里-珀罗(F-P)滤波器作为扫描光源的光纤布拉格光栅(FBG)解调方案,综合使用梳状滤波器与乙炔气体的吸收谱进行谱线标定,采用数字信号处理算法进行时域滤波与3dB功率寻峰算法。实验证明,该解调方案可以同时实现对超过1000个温度FBG,或240个应变传感光栅进行解调,解调频率达到1000Hz,波长分辨率达到0.5pm,温度检测精度达到0.05℃,应变检测精度达到0.6με。

A switchable and tunable ytterbium-doped fiber ring laser with a Sagnac loop mirror

A switchable and tunable ytterbium-doped fiber ring laser(YDFL) is reported and demonstrated. Employing a Sagnac loop mirror fabricated by an 85-cm-long polarization-maintaining fiber(PMF), the proposed YDFL can operate with stable dual-wavelength lasing or tunable single-wavelength lasing around 1 064 nm. Both stable dual-wavelength lasing and tunable single-wavelength lasing are achieved by adjusting a polarization controller in the Sagnac loop mirror. The experimental results show that the output of the proposed fiber laser with two different operation modes is rather stable at room temperature.