平坦功率输出的宽带波长可调光纤环型激光器

为了获得一种平坦功率输出的宽带波长可调的掺铒光纤环型激光器，提出采用一高双折射光纤环镜获得其平坦功率输出，在高双折射光纤环镜中，采用了大量的高双折射光纤段和偏振控制器，它们的反射光谱可补偿掺铒光纤环型激光器输出功率光谱的不平坦，通过压缩或者延伸激光腔里的分布式光纤布喇格光栅即可实现波长调谐。实验验证可以获得一种宽达38nm的宽带波长调谐(1527nm～1565nm)，输出功率的不平坦被控制在±0．8dB范围之内，总输出功率大约4dBm、3dB线宽为0．01nm、旁瓣抑制比为48dB的光纤环型激光器。     

基于受激布里渊散射的可调谐多波长激光器

可调谐多波长布里渊掺铒光纤激光器将光纤中的SBS非线性放大同掺铒光纤的线性放大相结合得到室温稳定的多波长输出,具有波长间隔一致、线宽窄、功率谱相对平坦等优点。设计了一种基于光纤布拉格(FBG)反射的线性可调谐多波长布里渊掺铒光纤激光器。该线性腔激光器的一端利用光纤布拉格光栅作为反射镜,有效抑制了腔内自激模的影响,增加激光器输出波长数。布里渊泵浦信号进入布里渊增益介质之前经过掺铒光纤放大器的两次放大,降低了布里渊增益的阈值。该多波长激光器实现了1 530～1 560 nm之间30 nm可调谐范围的输出。在布里渊泵浦信号功率2 mW,980 nm泵源抽运功率60 mW情况下,1 540～1 554 nm范围内,获得了波长间隔0.088 nm的16个波长的输出。     

双波长环形腔掺铒光纤激光器输出的稳定性

使用掺铒光纤平均反转粒子数模型推导了双波长激光器平衡振荡需满足的条件,并据此设计实验系统,对抽运功率、模式损耗以及波长间隔对输出功率的影响进行了实验研究.结果表明,可通过调节腔内损耗谱实现掺铒光纤环形腔内多波长激光输出,双模平衡振荡条件在远离阈值点情况下成立;可变衰减器的稳定性对双波长平衡的影响极大,允许的偏离值小于0.4 dB;而起振波长的偏离对双波长平衡的影响较小,大于1 nm的波长偏离才会导致平衡破坏;掺铒光纤的非均匀加宽效应允许平衡时损耗在一定范围内波动,这有助于提高激光器的输出稳定性,30 min内1546 nm和1556 nm双波长的功率波动小于0.5 dB.     

基于单壁碳纳米管的多波长被动锁模激光器

提出了一种基于单壁碳纳米管/聚酰亚胺复合材料薄膜和马赫-曾德尔型滤波器的多波长被动锁模掺铒光纤激光器。该环形腔掺铒光纤激光器以980nm的激光二极管作为抽运源,3.2m掺铒光纤作为增益介质,单壁碳纳米管作为可饱和吸收锁模器件。增加抽运功率到24mW时,得到中心波长为1559.3nm,3dB谱宽为1.4nm,平均输出功率为0.8mW的脉冲激光输出。然后在环形腔中,接入马赫-曾德尔型滤波器作为多波长选择器件,通过调整马赫-曾德尔型滤波器两臂光纤长度差,在室温下得到了3dB带宽内稳定的15个波长激光脉冲输出,波长间隔为0.1nm,连续0.5h观察,脉冲激光输出稳定。     

一种线形腔的多波长布里渊掺铒光纤激光器

布里渊掺铒光纤激光器(BEFL)是一种利用非线性效应——布里渊散射来实现多波长输出的激光器,波长间隔大约为0.088 nm(11 GHz).研究了一种多波长布里渊掺铒光纤激光器线形结构,通过引入反馈实现多波长输出.在布里渊泵浦功率为11 mW,980 nm泵浦功率为12 mW时获得了波长间隔为0.08 nm的34个波长的激光输出以及1 525～1 570 nm可调谐范围.并通过调节980 nm抽运光功率以及布里渊泵浦光波长,实现了可调谐的多波长输出.还研究了980 nm抽运光功率对产生的斯托克斯光波数的影响.     

由高双折射光纤环镜构成的可变波长输出的L-波段掺铒光纤激光器

报道了一种结构简单的可变波长输出的L 波段线型腔掺铒光纤激光器。其中的波长选择器件为一包括两段高双折射光纤在内的光纤环镜 ,通过调整环镜内偏振控制器的状态可以改变环镜对不同波长的反射率以获得可变波长输出的效果。线型腔内用 980nm激光抽运铒光纤产生的ASE作二次抽运源 ,使腔内铒光纤的增益谱由C 波段位移到L 波段。实验中观察到波长在 1 5 83～ 1 6 0 0nm范围内可变的稳定激光输出 ,波长调谐范围为 1 7nm     

一种实用化的高功率低噪声波长连续可调光纤激光器

报道了一种基于光纤光栅 (FBG)的高功率可调谐环形腔掺铒光纤激光器。该激光器由 980nm激光二极管(LD)抽运 ,在 15 6 2nm波段获得了线宽小于 0 0 4nm的激光输出 ,调谐范围可达 4 6nm ,输出波长复现性误差小于 0 0 8nm。由于铒光纤选择了最佳长度 ,并在光纤环路中引入两个隔离器抑制噪声 ,提高了信噪比 ,激光器输出的最大功率可达 4 2 8mW ,此时功率稳定性为± 0 0 3dB ,斜率效率为 7 3%。     

基于Mach-Zehnder滤波的可调谐光纤激光器

() ()基金项目: 。摘要: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。     

基于掺铒光纤重叠光栅的双波长光纤激光器

基于增益均衡技术,提出了一种结构简单的双波长光纤激光器。激光器采用线形腔结构,以一对双波长掺铒光纤重叠光栅为波长选择器件,掺铒光纤为增益介质。实验结果表明,通过精细调节输出端双波长掺铒光纤重叠光栅两端的机械应力,能够调整出射端腔镜在λ1和λ2处的反射率(或透射率),即调整激光器的损耗,使谐振腔内双波长处各自的损耗和增益相匹配,有效抑制腔内模式竞争,实现了波长间隔为0.932 nm的稳定双波长激光同时激射。该激光器阈值功率为4 m W,输出激光的3 d B带宽约为0.02 nm,30 d B带宽小于0.2 nm,边模抑制比可达51.96 d B。激光器具有结构简单、室温下输出稳定、线宽窄、阈值低等优点。     

多波长掺铒光纤激光放大器的放大特性研究

为了研究多波长掺铒光纤激光放大器的放大特性,在单频放大器的基础上,忽略放大自发辐射,推导了描述多波长掺铒双包层光纤放大器的稳态速率方程组,建立了多波长掺铒光纤放大器的理论模型。利用该模型对单波长放大、双波长放大、四波长放大的特性,进行了数值模拟和理论分析;以四波长的激光信号放大为例,对多波长掺铒光纤放大器的放大特性,均衡增益特性进行了研究。结果表明,在单波长注入情况下,光纤放大器的掺杂光纤存在最佳光纤长度为8m;与小信号放大不同,大功率掺铒光纤放大器在1530nm~1560nm之间增益谱趋于平坦;双波长放大输出功率差随着波长间隔的增加线性增大波长间隔为20nm时,通过调节输入信号功率比可以实现最大功率差6.855W的功率均衡补偿;四波长放大时,通过信号功率配比之后的四波长激光输出功率最大偏差为0.28W,在一定范围内实现了均衡增益。这一结果对于掺铒光纤激光的多波长激光输出以及在激光多普勒测风雷达中的应用具有一定帮助。     

掺铒光纤环形激光器输出波长的研究

为了得到掺铒光纤环形激光器的激光运行波长与掺铒光纤长度和耦合比之间对应关系,基于3能级的速率方程采用解析方法进行了理论分析,并通过实验给予验证,分别取得了激光运行波长随掺铒光纤长度和耦合器耦合比变化的数据。结果表明,随着光纤长度的增加,激光的输出波长往长波方向移动,输出波长为1563nm 时输出功率最大,掺铒光纤最佳长度大约为11.5m,耦合比越大,激光的输出波长越短。这一结果对改变耦合比进行光纤激光器激光波长调谐的设计有很大帮助。     

Experimental optimization of an erbium-doped super-fluorescent fiber source for fiber optic gyroscopes

Double-pass forward and double-pass backward erbium-doped super-fluorescent fiber sources(EDSFSs) were combined in one configuration.A 980 nm laser diode pumped the same erbium-doped fiber from both directions using a coupler as a power splitter.The double-pass configuration was achieved by coating the fiber end face.Firstly,an optimal fiber length was found to obtain a high stability of output light wavelength with pump power, and then 1530/1550 nm wavelength division multiplexing was used for spectrum planarization,which expanded the bandwidth to more than 22 nm.The final step was a test of temperature stability.The results show that the rate of the central wavelength change kept to below 3.5 ppm/℃in the range of -40 to 60℃and 1-2 ppm/℃in the range of 20-30℃.Considering all the three factors of the fiber optic gyro applications,we selected 80 mA as the pump current,in which case the central wavelength temperature instability was calculated as 2.70 ppm/℃, 3 dB bandwidth 22.85 nm,spectral flatness 0.2 dB,output power 5.17 mW and power efficiency up to 9.92%.This experimental result has a significant reference value to the selection of devices and proper design of ED-SFSs for the application of high-precision fiber optic gyroscopes.     

环行腔掺铒光纤激光器调谐实验研究

本文自行设计环行腔可调谐光纤激光器,研究环行腔掺饵光纤激光器的调谐技术,采用应力可调谐光栅进行实验,解决了光纤激光器普遍存在的泵浦光反射形成的回波影响问题和窄线宽激光输出功率与激光模式的矛盾,讨论了输出耦合比对调谐特性的影响,实现了窄带滤波和宽带调谐的双重特性,实现了窄线宽可调谐激光输出。     

Design and Control of Gain-Flattened Erbium-Doped Fiber Amplifier for WDM Applications

A simple experimental method to design gain-flattened erbium-doped fiber amplifier is proposed and demonstrated based on the two linear relations between the output power and the pump power, and between the gain and the length of the erbium-doped fiber at the gain flattened state. The spectral gain variation of the erbium-doped fiber amplifier constructed by this method was less than 0.4 dB over 12 nm (1,545~1,557 nm) wavelength region. The gain flatness is also controlled within 0.4 dB over the input power range of ?30 15 dBm/ch through the feedback control utilizing the amplified spontaneous emission power in the 1,530 nm region.     

A widely tunable fiber ring laser with closed loop control based on high-precision stepper motor

A tunable single-longitudinal mode erbium-doped fiber ring laser based on stepper motor and closed loop control is proposed and demonstrated. The system consists of an erbium-doped fiber (EDF), a tunable fiber Bragg grating (FBG) filter and a wavelength detector. The characteristics of output laser, such as output power, power stability and 3-dB linewidth, are investigated in the operation range of 1 531—1 569 nm. The repeated experimental results of the fiber laser show that the 3-dB linewidth is less than 17 ps, the side-mode suppression ratio (SMSR) is up to 60 dB, the output power is up to 1.37 dBm, and the power variation is less than 0.61 dB.     

基于萨格纳克环与光栅的双波长光纤激光器

报道一种基于保偏光纤的萨格纳克环与级联的光纤布拉格光栅的双波长掺铒光纤激光器,该激光器采用简单的线性腔结构,所用的萨格纳克环担当了梳状滤波器,光栅组构成了波长选择器件;在偏振烧孔的作用下,通过调整偏振控制器,激光器能够输出5种不同的激发模式,其中,双波长2种,单波长3种;所有的激发线具有小于0.3nm线宽,大于24dB的光学信噪比;同时,该激光器展示了较好的波长与峰值功率稳定性.     

注入锁定掺铒光纤环形腔激光器及波长调谐技术

研究了掺铒光纤环形腔激光器(EDFRL)的注入锁定现象,提出了一种实现可调谐的单纵模EDFRL波长及功率稳定的新方法,即利用注入锁定技术向法布里-珀罗可调滤波器结合复合腔结构的EDFRL腔内注入低功率的连续光,使某一纵模在注入连续光的基础上起振.这个纵模在对增益介质的竞争中可以稳定地占据优势,从而与注入信号发生锁定,实现激光器输出光谱的稳定.实验得到激光器在1527.4～1561.9 nm范围内波长可调,输出功率＞0.6 dBm,信噪比(SNR)＞43 dB;输出光波长与功率抖动分别＜0.01 nm和≤0.02 dB,且线宽约为1.4 kHz.     

Broad-band erbium-doped fiber amplifier with double-passconfiguration

We demonstrate a broad-band silica-based erbium-doped fiber amplifier (EDFA) with double-pass configuration. The signal gain and noise figure are obtained more than 24 dB and less than 6 dB, respectively, for 1526-1562 nm and 1569-1605 nm. The same signal gain can be achieved with 53% less pump power and 45% shorter erbium-doped fiber length, compared to a conventional parallel type EDFA. Furthermore, the noise figure and power conversion efficiency are improved for the wavelength range     

Tunable Fiber Laser Using a Broad-Band Fiber Mirror and a Tunable FBG as Laser-Cavity Ends

By using a broad-band fiber mirror (BFM) and a tunable fiber-Bragg-grating at either end of laser cavity, a wavelength tunable erbium-doped fiber laser is demonstrated. In a forward pump scheme using 100 mW pump power at 1480 nm, stable lasing output power of 21.14-mW measured at 1544.8 nm is obtained with a threshold pump power of 4.7 mW. A side-mode suppression ratio as high as 57.9 dB, wavelength tuning range up to 30 nm with step resolution of 0.2 nm and power variation less than plusmn1.0 dB are achieved. For a backward pump scheme, the BFM acts as a broad-band reflector both for the lasing signal and pump source. The high performance, cost-effective BFM based tunable fiber laser may play an important role in fiber optics communication and fiber sensing applications.     

一种高性能环形可调谐光纤光栅激光器研究

研制了一种新型的高性能环形可调谐光纤光栅激光器。该激光器使用980nm LD作为泵浦源,使用长度为10. 8m的新型增益平坦掺铒光纤作为增益介质,采用可调谐光纤光栅滤波器进行波长调谐,调谐范围可达41nm (1528nm～1569nm) ,中心波长可精确调谐到C波段指定的ITU - T标准中心波长处, 3dB 带宽< 0. 08nm, 25dB带宽< 0. 2nm,波长稳定性优于0. 01nm,边模抑制比> 60dB。最大输出功率46. 94mW,功率稳定性优于±0. 02dB,阈值泵浦功率7. 3mW,斜率效率为39. 75%。并分析了不同腔长、不同输出耦合比对输出功率的影响。