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.     

激光线宽对光纤受激布里渊散射阈值的影响

理论分析了线宽对受激布里渊散射阈值的影响,使用噪声信号直接调制分布反馈半导体激光器构成可调线宽激光光源,搭建了受激布里渊散射阈值测量系统.结果表明,可调线宽激光的频谱与所使用的噪声信号的频谱类似,光谱与分布反馈半导体激光器输出光的光谱相比明显展宽.当可调线宽激光光源使用400 m V噪声信号进行调制时,长度为900 m单模光纤的受激布里渊散射阈值为616 m W,与使用DFB激光器测量的106 m W阈值相比,提高了7.6 d B.因此,可调线宽激光光源可以提高光纤的受激布里渊散射阈值,增加长距离光纤通信和光载电能传输系统中的光功率.     

布里渊单模光纤环形腔激光器实验研究

实验研究了布里渊单模光纤环形腔激光器(BSFRL)的输出功率、输出光谱和输出时域特性。通过对激光输出功率和光谱特性与构建激光器的光纤长度和输出耦合器的反馈耦合比关系的研究与分析发现,当构建的BSFRL的输出耦合器反馈耦合比为0.4、光纤长度为1.5 km时,BSFRL具有低泵浦阈值、高转换效率和稳定的单模激光输出,此时激光器的泵浦阈值约为3 mW,光-光转化效率为65%。通过调节偏振控制器,得到稳定的锁模脉冲输出。讨论了BSFRL的时域不稳定性并给出了相应解释。     

一种新颖的自反馈光注入单频窄线宽光纤激光器

报道一种基于自反馈光注入的单频窄线宽光纤激光器。激光器采用线形腔结构,用高掺杂Er3+光纤作为增益介质,利用输出信号光分束反馈与腔内振荡激光干涉,形成折射率光栅与增益光栅共同作用选择纵模,获得稳定的1 549.85 nm单频窄线宽激光输出。在975 nm单模激光二极管(LD)抽运下,激光器的抽运阈值光功率为13 mW。当抽运光功率为112 mW时,最大输出信号光功率为30.6 mW,对应的光-光转换效率为27.3%,斜率效率为30.2%,信噪比大于50 dB。采用延时自外差方法测量线宽,当使用30 km单模光纤延迟线时,测量得到激光器的3 dB线宽为4.0 kHz。     

应用焦区受激布里渊散射特性探测水下物体

为了实现对水下物体的实时监测,提出采用焦区受激布里渊散射方法直接探测水下物体.通过理论模拟给出在一定焦距下Stokes光能量随探测物体距离信号消失的位置及泵浦光与Stokes光的时间间隔随物体距离的变化关系.运用调QNd:YAG激光器基频光倍频后的输出波长为532nm,脉宽为10ns的脉冲激光进行了焦区内水下物体的探测实验.实验结果表明,当物体在焦斑前时探测误差最小,在188cm探测范围内,探测误差均小于4%.     

基于高非线性光纤中SBS效应的慢光系统

实验研究了高非线性光纤(HNLF)中受激布里渊散射(SBS)的阈值、增益谱、放大特性及其慢光特性,并与普通单模光纤(SMF)进行了对比分析。测量实验表明,HNLF在线宽100MHz的泵浦激光作用下,SBS的阈值为60mW,增益带宽为150MHz,获得的最大慢光延迟量将近15ns,延迟谱与增益谱较好对应。对基于SBS的未来全光通信系统中的高性能光延迟线或全光缓存器具有重要的参考价值。     

L-band可调谐掺铒光纤环形激光器的研究

提出一种新颖高效的L带波长可调谐掺铒光纤激光器,激光器采用环形结构,腔内利用两段掺铒光纤和一个光线光栅以提高泵浦效率。同时应用了基于光纤环形镜的可调谐滤波器作为腔内波长选择器和线宽压缩器。实验获得的激光输出可调谐范围达42 nm,输出功率超过1 mW,功率均匀度控制在1.75 dB以内,边模抑制比大于40 dB。     

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。     

一种新型的窄线宽光纤滤波器特性的研究

提出了一种用于单纵模光纤激光器的具有较宽的有效自由光谱范围（FSR）的窄线宽滤波器,该滤波器由一个高双折射光纤（HBF）环嵌套于Sagnac环形镜构成。首先从理论上得到了该滤波器的透射率表达式,然后对该滤波器的特性进行了数值分析。研究结果表明：由于分别沿着HBF的快慢轴运行的光之间会产生游标效应,从而可以获得具有较大的有效FSR的窄带透射峰。当HBF环的无源损耗得到适当补偿后,边峰抑制比能达到6 dB,且该窄线宽滤波器的这些特性与输入光的偏振态无关。在此基础上设计了一种1 053 nm光信号的窄线宽光纤滤波器。     

混沌激光布里渊散射的分布式光纤温度传感

提出一种基于混沌激光布里渊散射的分布式光纤温度传感方法.采用相干长度为88.53 cm的混沌激光作为光源,结合相干域反射技术,利用可变光延迟线调节参考光光程,通过检测传感光纤不同位置的混沌布里渊散射光与参考光的干涉信号,获知整条光纤的温度信息分布.搭建实验系统,研究了注入光功率与偏振态对混沌激光布里渊散射光的特性影响.实验研究待测光纤中固定点的布里渊频移随温度的变化情况,获得1.27℃/MHz的温度系数.在长度为155 m的普通单模光纤上实现空间分辨率为1.2 m的分布式光纤温度传感测量.     

单环掺铒光纤激光器的混沌驱动同步

本文研究了在泵浦光调制下的掺铒光纤激光器的混沌及其同步,给出了单环掺铒光纤激光器在泵浦条件下产生混沌的条件。利用混沌同步驱动法实现了激光器的混沌同步,通过计算最大条件Lyapunov指数随驱动强度的变化,我们确定了使两个激光器实现混沌同步的参数条件。     

偏振态稳定型掺铒光纤激光器

提出了一种新型结构的Sigma谐振腔光纤激光器,以价格较为经济的非保偏掺铒光纤作为增益介质。利用Jones矩阵法对该光纤激光器的偏振特性进行了分析。数值仿真计算结果表明其输出偏振态较之相同条件下常规环形腔结构光纤激光器的输出偏振态更加稳定,可应用于光网络测量系统和光纤传感等领域。     

偏振态稳定型掺铒光纤激光器

提出了一种新型结构的Sigma谐振腔光纤激光器,以价格较为经济的非保偏掺铒光纤作为增益介质。利用Jones矩阵法对该光纤激光器的偏振特性进行了分析。数值仿真计算结果表明其输出偏振态较之相同条件下常规环形腔结构光纤激光器的输出偏振态更加稳定,可应用于光网络测量系统和光纤传感等领域。     

光子晶体光纤拉曼激光器研究

利用100m非线性光子晶体光纤，以光纤光栅对作为谐振腔，研制成功了低阈值光子晶体光纤拉曼激光器．该光子晶体光纤拉曼激光器的闽值为2W，在抽运功率6．2W时，得到最大功率为1．8W．波长为1115．9nm的连续拉曼激光输出，拉曼半峰全宽为1．39nm，对应光-光转化效率29％，斜率效率41％．且在低功率连续光泵浦下观察到5级拉曼荧光．     

基于频率依赖反馈的可调激光频域双稳态的理论研究

为了克服传统的电光混合反馈型频域双稳器件的速度低噪声大等缺点,采用非线性光纤环形腔作为频率反馈元件,提出了一种新颖的全光反馈型可调激光频域光学舣稳器件.根据系统的非线性响应和频率依赖反馈响应,建立了光学双稳态参量方程.山双稳态参量方程出发,对频域光学双稳特性以及双稳态的可控操作进行了详细的数值研究.讨论了光学双稳态的开关响应速度.结果表明,这种全光纤激光双稳器件可以实现光强驱动舣稳态和增益驱动双稳态.调节环形腔的增益或损耗可以改变光学双稳曲线的位置和形状,实现可控的全光双稳态操作.光学双稳态在频域上的快速跃变可以用来实现激光波长漂移监测和传感.光学双稳态的响应时间为纳秒量级,双稳开关是超快的.     

Amplified Spontaneous Emission in Single Frequency Double-Clad Fiber Power Amplifiers

Amplified spontaneous emission(ASE)in diode laser pumped double-clad fiber power amplifiers is studied experimentally.The dependences of ASE on fiber length and cross section of active core are discussed and the variations of ASE power as the function of pumping and signal power are investigated.There are indications that long fibers with large mode area need stronger input signals to suppress ASE.It is shown that a 150 mW input signal can suppress the ASE by 40 dB in a 4 m large mode area fiber,while to efficiently suppress the ASE in a 10 m fiber,stronger input signal is needed.12.5 W and 16.1 W single frequency CW output power are obtained from 4 m fiber and 10 m fiber respectively.No stimulated Brillouin scattering(SBS)was observed.     

Mach-Zehnder干涉仪差分检测布里渊温度和应变同时传感系统

分析了基于自发布里渊散射的温度和应变分布同时测量原理,针对已报导的外差检测和直接检测系统中存在的问题,提出了一种基于单通光纤Mach-Zehnder干涉仪(MZI)的双端差分检测布里渊温度和应变同时传感系统,通过理论分析证明了系统的可行性。该系统具有成本低,实现简单,可消除光源频率不稳定性干扰等特点,在分布式光纤温度和应变同时测量中具有广阔的应用前景。