可调谐超稳定窄带宽光纤激光器-论文.pdf

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1、2014年第4期光通信研究2014．O8总第184期STUDYONOPTICALCOMMUNICATIONS(Sum．NO．184)doi：10．1arss／j．gtxyj．2014．04．019光电器件研究与应用可调谐超稳定窄带宽光纤激光器李子强，吕辉(湖北工业大学理学院，武汉430068)摘要：介绍了一种基于商用掺铒光纤放大器、光纤布拉格光栅和可变光衰减器的可调谐、超稳定、窄带宽光纤激光器的实现方案及性能。研究结果表明，该光纤激光器的输出功率稳定性好(1h之内的稳定度<0．92)，线宽窄(<52pm)，边模抑制比高

2、(约30dB)，调谐范围超过2Oam。整个系统不仅可以用作窄带宽光纤激光器，还可以作为宽带自发辐射输出光源和掺铒光纤放大器，且该系统易于实现，很容易在普通实验室里搭建。关键词：光纤激光器；特定激光系统设计；激光光谱学中图分类号：TN256文献标志码：A文章编号：1005-8788(2O14)04—0061一O3Tunableultrastablenarrow-bandfiberlasersLiZiqiang，LiiHui(SchoolofScience，HubeiUniversityofTechnology，Wuhan

3、430068，China)Abstract：Thispaperintroducestheperformancesofanultrastabletunablenarrow—bandfiberIaseranditsimplementationscheme．BasedonthecommerciallyavailableEr-dopedfiberamplifier，fiberBragggratingandvariableopticalattenuator，thisfiberlaserhashighoutputpowerstab

4、ility(

5、rmore，thissystemcanbeeasilyrealizedinanordinarylaboratory．Keywords：fiberlaser；specific1asersystemdesign；laserspectroscopy0引言1实验原理及方案窄带宽光纤激光器在连续太赫兹波生成、微波在本文中，我们展示了一种基于商用EDFA(掺光子、光通信、高分辨率光谱学和光传感领域都有潜铒光纤放大器)(无锡市中兴光电子技术有限公司生在的应用前景口]，因此成为研究热点。与窄带宽产的WZEDFA—SO-p—S一0—1—

6、4)、FBG(深圳华光衍DFB(分布反馈)激光器I6”]、放大的ASE(自发辐射科技有限公司生产的FBG一1560)以及VOA(可射)光源_8和QCL(量子级联激光器)_g]相比，窄带变光衰减器)的超稳定、窄带宽光纤激光器，这种结宽光纤激光器具有突出的优势，例如可在室温条件构在普通实验室里非常容易搭建。此外，我们还证下工作、搭建简单、波长稳定、调谐范围宽以及成本实了这种光纤激光器的输出功率稳定性好(1h之低。但对于光纤激光器，其输出功率的稳定性是非内的变化范围为0．92)、线宽窄(<52prn)、常关键的问题，它主要取

7、决于铒离子增益介质在室SMSR(边模抑制比)高(约30dB)，且调谐范围超过温下具有的很强的均匀加宽特性；另一个问题是多2Onm。整个系统不仅可以用作可调谐窄带宽光纤模振荡，它会导致输出光谱不纯。为了获得稳定的激光器，还可以作为宽带ASE输出光源和EDFA。激光输出，必须采用有效的方式来抑制模式竞争，例EDFA通常在光纤光学系统中作为光放大器。如利用掺铒光纤的PHB(偏振烧孔效应)_】。由于图1展示了EDFA铒离子增益介质的三级能带图。光谱的纯度和带宽主要取决于滤波带宽，所以选择图中，1、2和3能带分别表示基态、亚稳态

8、和激发一个窄带宽的光滤波器是非常重要的。为了获得窄态。980nm的泵浦光使基态铒离子激发，最终在亚带宽的激光输出，一种理想的方式是在激光谐振腔稳态上聚集了很多铒离子。信号光通过增益介质内加入窄带宽FBG(光纤布拉格光栅)或级联FBG时，会因为亚稳态铒离子的受激发射而得到放大，如滤波器来作为波长选择器。图1(a)所示；同时，亚稳态铒