布里渊光纤环形激光器及其应用

综述了布里渊光纤环形激光器的研究进展 ,指出布里渊光纤环形激光器具有线宽窄、频率稳定、增益方向敏感等优点。介绍了布里渊光纤环形激光器在布里渊光纤陀螺中的应用及其发展前景。

受激布里渊光纤环形激光器及其阈值分析

布里渊光纤激光器得到了广泛应用,为了确定谐振腔的光纤长度,首先综述布里渊光纤环形激光器的研究进展,指出受激布里渊光纤环形激光器的优点及主要应用,并提出一种受激布里渊光纤环形激光器的方案。从非线性的受激布里渊散射理论出发,根据受激布里渊散射的阈值模型,推导并得出受激布里渊散射的阈值公式,研究受激布里渊光纤激光器中受激布里渊散射效应的阈值与谐振腔中光纤长度的关系,并进行仿真。仿真结果与实验结果相符,对受激布里渊光纤激光器谐振腔的设计具有参考价值。

布里渊光纤环形激光器的发展与应用

随着光纤通讯和光纤传感技术的发展,布里渊光纤环形激光器迅速发展并得到了广泛应用。本文从光纤和几个主要光学器件的发展对布里渊光纤环形激光器的影响出发,综述了布里渊光纤环形激光器的发展历史,介绍了各种布里渊环形腔的特点,并探讨了它们的优点和存在的技术问题。布里渊光纤陀螺作为布里渊光纤环形激光器的主要应用,一经提出就受到了世界各国研究机构的普遍重视。与干涉型光纤陀螺相比,布里渊光纤陀螺采用的光纤长度要短得多,信号处理系统大大简化,在实现光纤陀螺高精度和小型化方面优势明显。文中还对布里渊光纤陀螺的原理和技术特点进行了分析,最后探讨了其发展过程中存在的技术问题及其发展前景。

布里渊光纤环形激光器技术发展

把光纤置于谐振腔内,利用光纤中的布里渊增益就构成光纤布里渊激光器。布里渊环形激光器由于具有线宽窄、频率稳定、增益方向敏感等优点成为国内外研究的热点。介绍了该种激光器产生的基础——受激布里渊散射理论,对布里渊环形激光器的研究进展情况进行了综述,介绍了各种布里渊环形腔结构的特点,最后探讨了该类激光器发展过程中存在的技术问题及其发展前景。

基于布里渊光纤环形激光器测量超窄激光线宽的新方法

提出使用布里渊光纤环形激光器产生的二阶Stokes光作为参考光测量超窄激光线宽的新方法．首先，分析了布里渊光纤环形激光器的一阶和二阶Stokes光的线宽压缩特性，认为抽运光在转化为Stokes光时，其相位噪声由于声子衰减和谐振腔反馈作用被大大减弱，因此SBS激光线宽得到压缩．一般对于使用高精细度光纤谐振腔的布里渊光纤环形激光器，一阶Stokes激光线宽可压缩4个量级，

基于SOA光纤环形激光器的分布式声传感系统

为了降低传统分布式声学传感器(DAS)系统复杂度并提高信噪比(SNR),提出了一种基于半导体光放大器的光纤环形激光器(SOA-FRL)的DAS系统。该系统用SOA-FRL取代了传统的DAS系统中的窄线宽激光器和脉冲调制器,实现了高稳定的光脉冲输出;采用双脉冲外差探测方法,实现了精确的声信号探测和声源定位。实验结果表明:在频率为1 kHz、幅值为1.14 rad的声信号作用下,所提系统的解调SNR高达38.25 dB,空间分辨率为12 m。

基于光纤光栅选频的近单频输出环形腔光纤激光器设计与仿真

近单频光纤激光在相干合成、光通信、激光测量及光谱分析等领域具有独特的优势。目前,采用环形腔光纤激光器实现近单频输出被科研工作者们广泛关注。环形腔光纤激光器中主要使用可调谐光纤光栅滤波器、可调谐带通滤波器、可调谐法布里-珀罗(F-P)滤波器以及可饱和吸收体等实现更好的近单频输出,输出激光的光谱受到滤波器带宽以及环形腔数量的影响。因此,基于光纤光栅选频,使用Optisystem软件进行仿真,通过改变环形腔数量和光纤光栅的3 dB带宽,得到了边模抑制比为88.20 dBm的近单频激光输出。

线宽小于0.5kHz稳态的单频光纤环形腔激光器

报道了利用在未泵浦掺铒光纤中，驻波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，研制了单频光纤激光器，其线宽可窄至 ０．５ ｋＨｚ以下，输出光功率大于 １ｄＢｍ，不跳模时间大于３小时．通过零拍法成功地观测了跳模时的谱特性．

基于石墨烯可饱和吸收体的掺铒光纤环形腔脉冲激光器

利用新型材料石墨烯作为可饱和吸收体,设计了用于光纤通信和材料加工的环形腔结构脉冲光纤激光器,实验研究了石墨烯可饱和吸收产生脉冲输出的原理以及输出脉冲激光的特性。通过激光诱导沉积法将石墨烯材料转移到光纤端面并将其置于环形激光腔结构中;采用974nm半导体激光器作为抽运源,掺铒光纤作为增益介质,调节偏振控制器的角度得到了稳定的锁模输出脉冲。获得的锁模脉冲中心波长为1 560.1nm,重复频率为7.89MHz,脉冲光谱3dB带宽为0.27nm,脉冲宽度为14.7ps。实验显示,由于石墨烯具有良好的可饱和吸收性能,损伤阈值比较高,有望取代单壁碳纳米管成为一种新型的激光锁模材料。

双波长窄线宽光纤光栅环形腔激光器

本文报道了光纤光栅用作反射镜的双波长窄线宽掺铒光纤双端输出的环形腔激光器，其输出功率分别为３６５ｄＢｍ和２４４ｄＢｍ，各端口波长间的抑制比分别达到３２ｄＢ和４０ｄＢ，二者线宽均为０１ｎｍ．

一种多波长窄线宽环形掺铒光纤激光器

本文提出了一种利用多个光纤光栅串接来实现环形掺铒光纤多波长，窄线宽激光器的新颖方法，并在实验中验证了这一设计的合理性，得到了稳定的双波长输出．

采用F-P光纤环滤波器的窄线宽环形腔光纤激光器

提出了一种采用F-P光纤环滤波器的窄线宽环形腔激光器,该激光器采用环形腔结构,两个耦合比为30:70的耦合器和一段2 m长的未泵浦掺铒光纤构成F-P光纤环滤波器,F-P光纤环滤波器产生的梳状谱,可以增大激光模式之间的自由光谱范围(FSR),在一定程度上减小跳模现象的发生,有利于模式的稳定。研究表明,通过对掺铒光纤的优化和耦合器的选择可以提高F-P光纤环滤波器的精细度,而F-P光纤环中的未泵浦掺铒光纤起到饱和吸收体的作用,使输出激光的线宽得到有效压缩。将保偏光纤光栅和F-P光纤环滤波器共同应用于环形腔掺铒光纤激光器,在室温下得到了3 dB线宽均小于0.07 nm(实验室光谱仪最小分辨率)的窄线宽双波长输出。在2 h的观测时间内,最大峰值功率波动小于0.4 dB,具有良好的稳定性。

基于多波长布里渊光纤激光器的温度传感特性

为了在高腐蚀、高辐射和强电磁干扰等复杂环境下实现对温度的精确测量,设计并实验了一种基于传感多波长布里渊光纤激光器(MBFL)和参考MBFL的高灵敏度全光纤温度传感器。理论和实验上分析了布里渊散射光的频移与温度变化之间的关系,根据输出斯托克斯激光信号对拍频所得微波信号的频移变化,测量温度的变化。通过带宽为0.1nm的可调谐光滤波器选择第10阶斯托克斯激光信号对输出,并对其进行拍频探测,实现对传感MBFL周围温度变化的精确测量。通过拍频探测第10阶斯托克斯激光信号对,得出其灵敏度为10.829 MHz/℃。当选用第10阶斯托克斯激光信号对进行温度测量时,温度变化40℃的测量误差约为0.138℃。

环形掺Er^(3+)光纤激光器输出特性分析与实验研究

理论分析了掺Er3+光纤环形腔激光器的输出特性,获得了稳态条件下激光器输出功率、阈值泵浦功率和斜率效率的解析表达式,分析了泵浦光波长、泵浦功率、Er3+光纤掺杂浓度、输出端耦合器分光比等的影响,推导了在特定输出波长处获得最大输出功率所需最佳掺Er3+光纤长度的解析表达式。进行了LD泵浦掺Er3+光纤环形腔激光器的实验工作,获得了斜率效率10%以上的激光输出。

光纤光栅环形腔激光器的输出特性研究

研究了光纤光栅环形腔激光器的输出耦合比与输出功率之间的关系，实验结果表明最佳输出耦合比约位于８０％ ～９０％ 理论分析了不同腔内损耗情况下的输出特性。

注入锁定光纤环形腔激光器实验研究

利用注入锁定技术，将中心频率稳定、窄线宽的ＤＦＢＬＤ作为主激光器，将光纤环形腔激光器作为从激光器．在实现注入锁定后，利用光纤环形腔谐振特性，有效压窄了注入光线宽．得到了中心频率稳定，较之ＤＦＢＬＤ线宽更窄的输出激光，目前线宽已被压窄到７０ｋＨｚ．

基于无源腔多波长单模布里渊光纤激光器

为了实现一种单模多波长布里渊光纤激光器,采用了将掺铒光纤放大器放置于1个10m左右的无源光纤振荡腔外,各阶布里渊激光通过耦合器可反馈回送到掺铒光纤放大器中再次放大,作为下一阶布里渊激光的抽运光来产生多阶布里渊激光的方法,并进行了理论分析和实验验证。结果表明,在现有掺铒光纤放大器输出功率的水平,在这种多波长单模布里渊光纤激光器中观察到了7个布里渊激光波长。预计其在光生微波、密集波分复用系统、光学惯性旋转传感和超高精度光谱分析等领域将会有着极其广泛的应用。

结构稳定的掺Er^(3+)光纤环形腔激光器

报道了一种腔体结构稳定的掺Ｅｒ３＋光纤环形腔激光器的激光输出特性。用９７６ｎｍ半导体激光器作为泵浦源，采用偏振不灵敏型光纤隔离器（ＰＩｎｓｅｎｓｉｔｉｖｅＩＳＯ，环形腔内分别采用和不采用光纤偏振控制器），产生了最大功率为０．９４ｍＷ和０．３３ｍＷ，波长分别为１．５５８１μｍ，１．５３６μｍ稳定的激光输出。

基于光子晶体光纤的布里渊光纤激光器

为提高普通布里渊激光器的输出功率和激光效率,提出一种基于小纤芯光子晶体光纤(PCF)的环形腔布里渊光纤激光器.在环路中加入了掺铒光纤放大器和光滤波器,抵消了光纤环路的损耗,削减了掺铒光纤的受激辐射.实验结果表明,应用该激光器只需25 m的小纤芯PCF就可实现稳定的布里渊激光输出,并且输出激光的主要能量来源是环中的掺铒光纤放大器.与普通单模光纤相比,小纤芯PCF具有非线性效应强、布里渊增益大的特点,适合作为布里渊光纤激光器的增益介质.

光纤光栅F-P标准具选模单频环形腔光纤激光器

讨论了光纤光栅法布里-珀罗(F-P)标准具选模光纤激光器的单频运转原理,并研制了全光纤结构单频掺Er3+光纤环形激光器。实验中采用两个976 nm激光二极管双向泵浦作为泵浦源,高掺杂浓度掺Er3+光纤作为增益介质,以行波腔消除空间烧孔效应,利用光纤光栅F-P标准具窄带选模特性,当泵浦光功率为36 mW时,得到了稳定的单频激光输出。实验中使用了长5和3 m的掺杂光纤,在泵浦光功率为145 mW时输出功率分别为19和42 mW,光-光转换效率分别为13%和29%,斜率效率分别达到了16%和33%。输出谱线3 dB带宽0.01 nm,无跳模现象。