声光调制用于全光纤激光器的光谱调谐.pdf

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1、第36卷第4期压电与声光Vo1．36No．42O14年O8月PIEZOELECTRICS&ACOUSTOOPTICSAug．2014文章编号：1004—2474(2014)04—0552—03声光调制用于全光纤激光器的光谱调谐易平，刘彪，周丹，杨嵩，叶忠(中国电子科技集团公司第26研究所，重庆400060)摘要：描述了采用压电换能器对谐振腔内增益光纤的声光调制，通过控制压电换能器的信号，实现了全光纤激光器的光谱调谐。同时，利用实验制作的可调谐激光器产生了连续可调微波信号，其频率范围1～4．9GHz。关键词：声光；光波长调谐；微波信号中

2、图分类号：TN91文献标识码：ATheSpectrumTuningAcousto—opticModulationUsedforSpectralAllFiberLaserYIPing，LIUBiao，ZHOUDan，YANGSong，YEZhong(SichuanInstituteofPiezoelectricandAcoustoopticTechnology，Chongqing400060，China)Abstract：Theacousto—opticmodulationofthegainfiberintheresonantcavit

3、yisintroducedbyusingthepiezoe—lectrictransducerinthispaper．Thespectrumtuningoftheallfiberlaserisrealizedbycontrollingthesignalsofthepiezoelectrictransducer．Meanwhile，thefabricatedtunablelasergeneratesthecontinuouslytunablemicrowavesig—nalswiththefrequencyrangeof1—4．9GHz

4、．Keywords：acousto—optic；wavelengthtuning；microwavesignal0引言平面窄线宽可调谐的光纤激光器，具有极高的时间激光输出相干性和极低的相位噪声，在超高精度长距离光纤传感系统、高速光通信系统、相干光通信、激光雷达、图1激光器的工作原理图微波光子学等民用和军用领域具有广泛的应用_1]。激光的波长为窄线宽全光纤激光器的光谱调谐，常利用温度变化、一(2nL)／q(q一1，2，⋯，)(1)式中：L为激光介质的长度；”为折射率。显然，激机械机构等调谐方式，实现了在一定范围内光波长光器通过激光谐振腔

5、对激光束进行频率筛选，谐振连续可调谐。采用声光调制技术的激光波长调谐，腔的性能参数，如、L等都会对激光器输出的激光是利用压电换能器产生应变来实现激光器波长的调光束波长或频率产生影响。采用声光调制技术的激谐]。如B．Y．Kim等设计利用声光效应实现带阻光波长调谐是利用压电换能器产生应变，来控制激滤波特性的装置，W．F．Liu等利用在光纤光栅上加光器振荡腔的参数变化，使激光波长也随之改变，进载横向声波或纵向声波的方法等[3]。本文拟采用声而实现激光器波长的调谐。光调制技术，对激光谐振腔中增益光纤的性能参数2实验进行调制，来实现全光纤激光器

6、的光波长调谐，并利2．1声光调制的光谱调谐用它产生连续微波信号输出。采用声光调制技术方式的光波长调谐，原理图1基本原理如图2所示。压电换能器粘接在工装夹具上，增益激光器通常由两个平面镜、增益物质等组成激光纤安装在工装夹具中。光纤布喇格光栅(FBG)、光谐振腔，由谐振腔输出激光光束，如图1所示。增益光纤、波分复用器(WDM)和激光二极管(LD)收稿日期：2014—04—30作者简介：易平(1963一)，男，重庆人，工程师，主要从事声光技术及应用的研究。第4期易平等：声光调制用于全光纤激光器的光谱调谐组成光纤激光腔，并通过隔离器(ISO)

7、输出激光光并将铌酸锂晶片固定在金属家具上，增益光纤除去束。外包层，裸光纤固定在工装夹具内。2．3连续可调微波信号的产生激光采用声光调谐技术实现窄线宽激光波长的调输出谐，可在光域中产生高品质的微波信号。试验中，采图2光波长蒯谐的原理图用了两个试验制作的窄线宽可调谐光纤激光器，通当ID泵浦源激励增益光纤时，由WDM、掺过两束光外差技术，由光电检测器输出微波信号，频Er抖光纤和耦合光栅FBG熔接构成的激光谐振腔，率为形成激光振荡，同时窄线宽光栅的波长选频能力，使f—c／X1一c／2(2)激光器产生窄线宽的激光输出。声光调制是在产生光电检测器

8、输出信号用频谱仪进行测试，如图激光束的腔内，调制增益光纤的径向尺寸和折射率3所示。变化，实现光波长的偏移。试验中，对压电换能器施加信号，使压电换能器产生形变、超声波，引起增益光纤产生径向的形变，图3光外差产生微波信号框图