基于频移和偏振烧孔的多波长掺铒光纤激光器

为了研究能够在室温下实现稳定多波长输出的掺铒光纤激光器,采用了在激光谐振腔中引入正弦相位调制和偏振烧孔来抑制腔中模式竞争的方法。在线形谐振腔中,利用半导体光波导作为一个反射腔镜,并用正弦信号对其进行驱动。这样,半导体光波导可以等效成一个对光信号产生移频反馈效果的正弦相位调制器和一个诱使掺铒光纤中产生偏振烧孔的非线性相位延时器。通过实验,得到了10波长输出的稳定光谱。相邻波长间隔为0．32nm,功率谱比较平坦,起伏小于3dB。结果表明,相位调制和偏振烧孔的共同作用,可有效地抑制由于掺铒光纤的均匀展宽效应引起的模式竞争。     

基于相位调制和偏振烧孔的多波长掺铒光纤激光器

为了研究能够在室温下实现稳定多波长输出的掺铒光纤激光器,采用了在激光谐振腔中引入正弦相位调制和偏振烧孔来抑制腔中模式竞争的方法。在线形谐振腔中,利用半导体光波导作为一个反射腔镜,并用正弦信号对其进行驱动。这样,半导体光波导可以等效成两个器件：一个对光信号产生移频反馈效果的正弦相位调制器,和一个诱使掺铒光纤中产生偏振烧孔的非线性相位延时器。通过实验,得到了10波长输出的稳定光谱。相邻波长间隔为0.32nm,功率谱比较平坦,起伏小于3dB。结果表明,相位调制和偏振烧孔的共同作用,可以有效的抑制由于掺铒光纤的均匀展宽效应引起的模式竞争。     

基于光纤拉锥及相位调制的可切换多波长掺铒光纤激光器

研究了一种全光纤可切换多波长掺铒光纤激光器。该激光器利用一段缠绕在压电陶瓷上的单模光纤作为正弦相位调制器以及基于光纤拉锥的马赫-曾德尔干涉仪作为梳状滤波器,抑制由于掺铒光纤的均匀展宽效应引起的模式竞争,从而避免了在室温下不稳定的单波长激射,实现了多波长掺铒光纤激光器的稳定输出。实验中观察到稳定的5个波长的同时激射,相邻波长间隔为0.804 nm。信噪比大于40 dB,3 dB带宽约为0.023 nm,中心5个波长输出功率的平坦度为14 dB。同时,激光器具有灵活的波长可切换特性,通过调整驱动信号和偏振控制器的状态,实现了单波长、双波长、三波长以及更多波长的输出。该激光器可应用于大容量波分复用系统和光纤传感。     

基于PM-FBG的可开关双波长掺铒光纤激光器

利用保偏光纤光栅(PM-FBG)设计了一种线性腔可开关双波长掺铒光纤激光器.由于与保偏光纤光栅两个反射峰对应的激射双波长的两纵模在偏振态上是正交的,在均匀展宽的掺铒光纤中增强的偏烧孔(PHB)效应减小了不同模式间的竞争,因此可在常温下得到稳定的双波长.另外,通过调整偏振控制器的状态,可使激光器在稳定的双波长状态或在两波长之间转换.实验结果表明,在100 mA的泵源电流抽运下,双波长同时激射时的激光消光比大于36 dB,室温下激光工作稳定,5 h内,激射激光双波长基本无变化,峰值抖动小于0.06 dB.最后验证了泵源驱动电流与激射光谱的关系.     

基于扭绞保偏光纤光栅的单纵模单偏振掺铒光纤激光器（英文）

提出并实现了一种基于扭绞保偏光纤光栅的单纵模单偏振掺铒光纤激光器。光纤激光器的线型激光谐振腔由两个均匀保偏光纤光栅构成并作为激射波长和纵模模式选择器件,均匀保偏光纤光栅采用248 nm KrF准分子激光直接刻写在不需要氢载的自制保偏光敏掺铒光纤上。利用保偏光纤光栅引起的偏振依赖损耗效应,通过对光纤激光器谐振腔进行适当扭绞,成功实现了稳定输出的单纵模单偏振掺铒光纤激光器。     

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。     

基于保偏光纤光栅的双波长掺铒光纤激光器

提出了一种基于保偏光纤(PMF)中布拉格光栅的波长间隔可调的可开关双波长掺铒光纤激光器(EDFL)。由于和光纤布拉格光栅(FBG)两个反射峰对应的不同波长的两纵模在偏振态上是止交的．从而在均匀展宽的掺铒光纤中增强了偏振烧孔(PHB)效应。这种偏振烧孔效应大大减小了不同模式之间的竞争，因此可在室温下得到稳定的双波长振荡。另一方面。通过调整偏振控制器的状态．即改变腔内的双折射状念，光纤光栅的两个反射峰强度会发生变化。基于以上原理。便形成了对激光振荡模式的选择．即通过调整偏振控制器的状态可使激光器工作在稳定的双波长状态或在两波长之间转换。通过改变加在光纤光栅上侧向应力的大小和方向．可有效控制双波长激射的波长间隔．实验中得到了0．2～1．1nm的可调间隔。     

室温稳定多波长光纤激光器技术的研究新进展

室温稳定的多波长光纤激光器( MWFL)中最关键的技术是如何有效抑制掺杂光纤的均匀展宽效应。综述了国际上近年来提出的实现室温稳定多波长光纤激射的主要技术。介绍了近几年我们在该领域的一些创新性研究工作:提出了多种基于多谐振峰的光纤布拉格光栅(FBG) ,如多模光纤布拉格光栅、保偏光纤布拉格光栅、取样光纤布拉格光栅等的可开关多波长光纤激光器的新方法和新结构,实现了多种波长间隔小于2 nm,室温工作稳定性好、波长及波长间隔可调的可开关多波长光纤激光器;提出了基于非线性光纤环镜( NOLM)和非线性偏振旋转(NPR)效应的两种多波长掺铒光纤激光器(EDFL)实现技术,实现了室温稳定、功率谱分布平坦的宽带多波长激光输出,3 dB带宽内的波长个数可达50个,每个波长的功率波动在2 h内小于0 .1 dB。     

基于DMD滤波器的波长间隔可调谐的双波长单纵模光纤环形激光器（英文）

提出一种稳定的波长间隔可调谐的双波长单纵模环形光纤激光器.在复合环形谐振腔中,采用由数字微镜装置(DMD)滤波器和两个不同长度的次级环形谐振腔组成的多重滤波的方式来选择激光器的工作模式.其中,DMD滤波器可以从掺铒光纤的自发增益谱中任意选择两个波长并将它们耦合进光路中;次级环形谐振腔作为模式滤波器,可以保证激光器输出单纵模激射;利用非线性光子晶体光纤(HN-PCF)的四波混频(FWM)效应,使激光器输出均衡平稳的双波长激射.在室温条件下,不用移动实验装置中的任何器件,通过将位置不同的光栅映射在DMD滤波器上来实现双波长间隔可调谐,调谐范围为0.165 nm到1.08 nm,调谐步长为0.055 nm.     

波长间隔可调谐多波长光纤光学参量振荡器

提出并实现了一种以高非线性色散位移光纤为增益介质,以光栅对形成谐振腔,简单线形结构的连续光抽运的波长间隔可调谐多波长光纤光学参量振荡器(MW-FOPO)。采用波长可调谐的窄线宽激光器作为抽运种子光源,以伪随机相位调制抽运光来抑制高非线性光纤中的受激布里渊(SBS)散射效应,结合高功率掺铒光纤放大器构成光纤光学参量振荡器的大功率抽运,通过四波混频(FWM)效应获得了室温下稳定的多波长激光输出。MW-FOPO的波长间隔可以通过调节抽运波长进行调谐。在1505~1615 nm光谱范围内,获得了17条消光比大于10 dB的多波长谱线。实验证明了MW-FOPO实现多波长激光光源的优异特性。     

掺镱光纤激光器的多波长振荡特性

利用Sagnac梳状滤波器,研究了环形腔掺镱光纤激光器(YDFL)在室温和77 K时的多波长振荡行为。结果表明,在室温和77 K时,掺镱光纤(YDF)均呈现明显的非均匀加宽效应,使得掺镱光纤激光器的起振波长数随抽运光功率的提高而增多。但在室温下,因均匀加宽效应强,掺镱光纤增益的非均匀加宽并不能补偿其内禀不平坦的增益谱,造成波长缺失现象,且当波长间隔减小至0.8 nm时,均匀加宽效应引起的波长竞争造成了多波长振荡的稳定性下降。而在77 K时,掺镱光纤非均匀加宽效应明显增强,在0.8 nm的波长间隔下,无波长缺失现象,将起振波长数增加到32个,且多波长振荡稳定。     

自由运转的掺镱光纤激光器激射波长的研究

为了更好地设计掺镱光纤激光器,提出了一种用于确定自由运转的掺镱光纤激光器激射波长的计算模型。利用此模型可以同时分析激射波长与光纤长度、腔的损耗、掺杂浓度、工作温度等系统参数的关系,从而有助于合理设计光纤激光器,得到所需的出射波长,并且有助于设计可调谐的光纤激光器。在推导中引入了一种确定掺杂光纤的发射、吸收截面随温度变化的近似处理方法,用此方法只需要常温下掺杂光纤的截面数据就能进行温度相关的分析。通过与已知实验结果的对比,验证了此模型的适用性。     

工作在L波段的多波长Er3 /Yb3 共掺光纤激光器

采用Er^3 ／Yb^3 共掺双包层光纤(EYDF)作为增益介质，利用一段标准的多模光纤作为空间梳状滤波器，于室温下实现了5个波长的稳定输出。通过调节偏振控制器的状态，可以实现对波长振荡个数和波长间隔的控制。腔中不加任何的稳定装置，在激光输出功率高于207mw时，仍能够得到多波长的稳定振荡，单一波长的线宽窄于0．15nm，边模抑制比大于32dB。通过优化单模光纤与多模光纤的熔接，选择更加合适的多模光纤，可实现更多波长个数的稳定的多波长输出。     

Tunable dual-wavelength fiber laser

A narrow-linewidth, tunable, dual-wavelength fiber laser operating at room temperature with each lasing wavelength in single-longitudinal-mode operation is demonstrated. A commercially available tunable fiber Bragg grating was used to tune one of the lasing lines. An unpumped elliptical-core erbium-doped fiber was used as a saturable absorber to suppress mode hopping. Wavelength switching was achieved using a polarization controller. The linewidth (FWHM, full width at half maximum) of the laser line was 6.7 MHz and the OSNR (optical signal to noise ratio) was more than 40 dB.     

Multiwavelength erbium-doped fiber ring laser incorporating an SOA-based phase Modulator

A novel room-temperature multiwavelength erbium-doped fiber (EDF) laser is demonstrated. Stable multiwavelength lasing at room temperature is realized by incorporating a semiconductor optical amplifier (SOA)-based phase modulator in the laser cavity. The SOA is biased below the transparent point with a sinusoidal signal applied to achieve phase modulation, to suppress the homogenous line broadening of the EDF. Stable multiwavelength lasing with wavelengths up to 26 and wavelength spacing as small as 0.19 nm is demonstrated at room temperature.     

Investigation of room-temperature multiwavelength fiber-ring laser that incorporates an SOA-based phase modulator in the laser cavity

A theoretical and experimental study of a multiwavelength fiber-ring laser that incorporates a semiconductor optical amplifier (SOA) in the laser cavity as a phase modulator to suppress the homogeneous line broadening is presented. The analysis reveals that the phase shift introduced by the SOA-based phase modulator is more significant than that formed using a LiNbO/sub 3/ phase modulator, which leads to a better suppression of the homogeneous line broadening. Multiwavelength lasing with small wavelength spacing and improved stability at room temperature is achieved. A fiber-ring laser based on the proposed approach is implemented. Stable multiwavelength operation with up to 26 wavelengths and wavelength spacing as small as 0.19 nm at room temperature is demonstrated.     

切换式双波长激发在掺镱和铒镱共掺复合式光纤激光器中的实现

抽运旁通腔型的掺镱光纤(YDF)激光器内剩余的抽运光功率随着入射抽运功率的变化呈现出光学双稳特性,这导致了用它来抽运另一个分叉腔的铒镱共掺光纤(EYDF)增益介质可获得第二个信号波长激发的可能性。根据这一原理,从实验上获得了1040 nm和1537 nm两个激发线的可切换振荡,这表明基于掺镱光纤激光器光学双稳态的复合腔结构(掺镱光纤激光器的抽运旁通腔和铒镱共掺光纤分叉腔)是实现切换式双波长光纤激光器光源的一个简单有效的方法。     

Widely tunable wavelength spacing dual-wavelength single longitudinal mode erbium doped fiber laser

A simple widely tunable wavelength spacing dual-wavelength single longitudinal mode (SLM) erbium doped fiber laser (EDFL) based on cascaded fiber Bragg gratings (FBGs) and birefringent fiber filter is proposed and demonstrated. Experimental results show that the lasing wavelength spacing is widely tunable in a range from 2 nm to 18 nm, which has potential to generate frequency tunable terahertz (THz) waves by beating the lasing dual-wavelength in a high speed photodetector. The birefringent fiber filter acts as an ultra-narrow bandpass filter and benefits the simultaneous oscillation of dual-wavelength in a single laser cavity. The output peak power of the lasing dual-wavelength is approximately equalized at room temperature, and a high optical signal-to-noise ratio (OSNR) is realized in the whole tuning range. The SLM operation of dual-wavelength fiber laser is verified by Fabry–Perot (F–P) scanning interferometer, and the clear eye diagram proves that the proposed fiber laser is effective in the application of fiber optic communication system.