环形腔高掺Er3 窄线宽光纤激光器实验研究

报道了采用光纤光栅（FBG）短直腔选频结构的环形腔窄线宽光纤激光器。采用约3m长高掺Er^3光纤，LD抽运阈值功率约为11mW，在25mW976nm有效抽运功率时输出信号功率为2．65mW，斜效率约为15％；输出激光3dB线宽小于0．01nm，20dB线宽小于0．04nm，边模抑制比（SMSR）为48dB；观察到输出信号光波长漂移范围为0．06nm。     

可见光掺稀土光纤激光器研究进展：从连续波至飞秒脉冲（特邀）

位于人眼可见波段（380～780 nm）的激光,在显示、生物医疗、精密加工、精密光谱、光通信等领域有着重要的应用价值。在众多可见光激光的产生方法中,可见光掺稀土光纤激光器因具有高效率、高光束质量、结构简单且免维护等优势,近年来受到国内外的广泛关注。对可见光掺稀土光纤激光器的研究进展进行了详细综述,介绍了可见光连续波光纤激光器、可见光调Q脉冲光纤激光器及可见光锁模脉冲光纤激光器的产生方式和特点。最新研究进展表明,其可覆盖蓝（～480 nm）、青（～491 nm）、绿（～520 nm）、黄（～573 nm）、橙（～605 nm）、红（～635 nm）及深红（～717 nm）等丰富的可见光波长,全光纤可见光输出功率已迈向10 W,而且可见光锁模超短脉冲宽度已窄至<200 fs。结合应用需求,简要展望了可见光波段光纤激光器的发展趋势。     

锁模光纤激光的倍频及波长调谐实验研究

利用周期性极化铌酸锂（Periodically Poled Lithium Niobate, PPLN）晶体实现了对掺镱锁模光纤激光器输出单横模激光的倍频,产生了532nm波长附近的倍频脉冲光。基于准相位匹配（Quasi Phase Matching, QPM）技术,通过改变基频光到PPLN晶体的入射角,使不同中心波长的基频光达到准相位匹配条件,实现倍频光波长的调谐。对带宽60 nm的锁模激光倍频得到带宽1.5 nm、中心波长532nm的脉冲激光输出。以掺Yb锁模光纤激光作为基频光,调节PPLN晶体角度,获得了中心波长连续变化的倍频激光,入射角度调节范围0°~25°,对应的倍频光波长调谐范围531.8nm~535.6nm。波长变化趋势与理论分析一致。     

产生表面化学反应用的激光器系统

该激光器系统的发射光波长为红外（１０６４nm）、可见光（５３２nm）或者紫外（３５５nm）。利用“Brilliant”专利技术和Quantel公司生产的袖珍脉冲Nd：YAG激光振荡器，Quantel公司现可提供各种类型的激光器：功率５０W和２５W、波长１０６４nm、脉冲重复频率１２０Hz的激光器；１０W和２０W、５３２W、１２０Hz的激光器和３W、３５５nm、５０Hz的激光器系统等。（No．３７）产生表面化学反应用的激光器系统@小平     

级联拉曼光纤激光器研究进展

稀土掺杂光纤激光器因受限于稀土元素的发射截面,只能在特定波长范围输出激光。理论上级联拉曼光纤激光器只要有合适的泵浦源和适当的谐振腔,即可输出任意波长斯托克斯光。以1064nm掺镱光纤激光器作泵浦源为例,以锗硅光纤为拉曼增益媒质,目前报道的级联拉曼光纤激光器输出的斯托克斯光波长范围为1120~2200nm。由于增益光纤具有很宽的拉曼增益谱,级联拉曼光纤激光器可进行宽带调谐,也可同时输出多个波长。级联拉曼光纤激光器不仅用于光通信上拉曼光纤放大器和远程泵浦掺铒光纤放大器的泵浦源,也可广泛用于超连续波产生、光传感、光成像等领域。对近几年来级联拉曼光纤激光器在理论设计基础、单、多波长级联拉曼光纤激光器等方面获得的取得的最新进展进行了概述。     

美国QPC公司推出6通道高功率光纤半导体激光器

美国QPC公司推出了全新的6通道光纤输出高功率半导体激光器Ultra-600系列。该系列分为792nm和976nm2种产品,792nm激光器最高功率达450W,6通道光纤输出;976nm激光器最高功率达300W,6通道光纤输出。输出纤芯芯径有100μm和200μm2种。Ultra-600为高功率Yb、Er：Ybf976nm）和Tm（792nm）光纤激光器泵浦量身定做,特别适合于多通道高功率光纤激光器泵浦。Ultra-600采用并联巴驱动模式,最高驱动电流45A。Ultra-600采用底盘管道无过滤水冷方式。     

具有32 GHz频差的掺Yb3+双频DBR光纤激光器

基于自制的双波长低反射率光纤光栅（FBG）作为分布式布拉格反射激光器（DBR）的输出端,实现了掺Yb3+双频DBR光纤激光器。该FBG的双波长间隔为0.12 nm,对应的频差为32 GHz。双频光纤激光器输出的两个波长分别为1 063.09 nm和1 063.21 nm,光谱信噪比大于60 dB。每一个波长只包含一个纵模。两个纵模的拍频信号为32.014 GHz,频谱信噪比大于35 dB。得益于光纤激光器本身具有结构紧凑,抗干扰能力强等特点,该型激光器有望作为高品质,小型化的微波信号源,用于微波传感和通信等领域。     

L波段可切换双波长高能量脉冲光纤激光器

报道了一种基于主振荡功率放大（Master Oscillator Power Amplifier, MOPA）结构的L波段可切换双波长且频率稳定的高能量单频偏振脉冲光纤激光器,可作为探测大气CO₂激光雷达系统的发射光源。该脉冲光纤激光器系统主要由两个单频窄线宽外腔半导体激光器、脉冲调制系统和多级光纤放大器组成。通过控制磁光开关,可以实现1572.018 nm和1572.480 nm双波长自由切换。采用闭环温度控制技术,实现了种子激光器的输出频率和功率锁定。采用数字和模拟声光调制器串联,实现了高达80 dB的通断消光比。通过对光纤施加非均匀应力,从而提高了受激布里渊散射（Stimulated Brillouin Scattering, SBS）阈值。利用普通商用增益光纤及商业化保偏元器件,在波长1572 nm、重复频率10 kHz时,实现平均输出功率1.5 W,脉宽309 ns,峰值功率485 W,单脉冲能量大于150 μJ,信噪比大于25 dB的激光输出。整个激光器系统采用风冷散热且电功耗小于60 W。     

1053 nm掺Yb3+全光纤单频环形腔激光器

报道了采用相移光纤光栅代替均匀光纤光栅和昂贵的环形器作为窄带带通滤波器 ,用Mach Zehnder光纤滤波器作宽带带通滤波器 ,同时利用光纤的可饱和吸收效应 ,用全光纤环形腔得到了 10 5 3nm的单频输出激光器。     

TDM-PON上行信号光功率均衡器的锁模特性

为了减小时分复用无源光网络（TDM-PON）上行信号光波长的飘移,基于TDM-PON上行信号光功率均衡器架构,采用单模激光注入锁定光网络单元（ONU）法布里-珀罗（F-P）激光器（LD）方法,研究了F-P LD输出光波长的锁模特性,包括锁模的范围、驱动电流对锁模特性的影响、锁模前后温度变化引起F-P LD光波长变化情况等。结果表明,当驱动电流为9mA时,F-P LD可被锁模的波长范围为0.38nm,大于ONU上行光波长因环境温度变化5℃而产生的波长位移量0.25nm,F-P LD被锁模可使ONU上行信号的光波长相同且稳定,降低光功率均衡后的噪声。     

一种新颖的基于AFMLF的双倍布里渊频移间隔的MWBEL

提出了一种基于非线性放大光纤环形镜(AFMLF)滤波器的双倍布里渊频移间隔的多波长掺铒光纤激光器(MWBEL)环形腔结构,其中非线性放大光纤环形镜被用作滤波器。当980nm泵浦功率为10.29dBm、可调激光源(TLS)的中心波长为1 563nm、功率为-3dBm时,得到了波长间隔为0.16nm的12阶偶数阶多波长激光输出。同时,还研究了980nm抽运功率、偏振控制器(PC)以及可调激光源的中心波长对输出斯托克斯光波数的影响。     

Tunable multiwavelength fiber ring lasers using a programmable high-birefringence fiber loop mirror

We demonstrate a comb filter with digitally tunable wavelength spacing using a programmable high-birefringence (HiBi) fiber loop mirror (FLM). We then use the HiBi-FLM to implement a tunable multiwavelength semiconductor optical amplifier (SOA)-based fiber ring laser and a tunable multiwavelength all-fiber Raman ring laser. Both lasers exhibit stable room-temperature operation and have a wavelength spacing that is digitally tunable between 1.6 and 3.2 nm. With the SOA-based configuration, we obtain six wavelengths with a spacing of 3.2 nm and 11 wavelengths with a spacing of 1.6 nm; with the all-fiber Raman-based configuration, we obtain four wavelengths with a spacing of 3.2 nm and five wavelengths with a spacing of 1.6 nm.     

基于级联多模布拉格光栅和高精细度滤波器的可调谐双波长窄线宽掺铒光纤激光器

提出了一个基于级联多模布拉格光栅和新型的高精细度滤波器的可调谐双波长窄线宽掺铒光纤激光器的结构。环形滤波器由两个耦合器和一段经过泵浦的掺铒光纤组成,由于掺铒光纤产生增益,滤波器产生高精细度的频率响应,能够滤掉掺铒光纤激光器的不需要的纵模,从而起到窄化激光器线宽的作用。实验过程中,由多模光栅的选频特性产生六种窄线宽双波长的组合,激光器的线宽由不加滤波器的0.14~0.16 nm 被压窄窄化到0.05 nm。     

A microwave photonic filter based on multi-wavelength fiber laser and infinite impulse response

A microwave photonic filter (MPF) based on multi-wavelength fiber laser and infinite impulse response (IIR) is proposed. The filter uses a multi-wavelength fiber laser as the light source, two sections of polarization maintaining fiber (PMF) and three polarization controllers (PCs) as the laser frequency selection device. By adjusting the PC to change the effective length of the PMF, the laser can obtain three wavelength spacings, which are 0.44 nm, 0.78 nm and 1.08 nm, respectively. And the corresponding free spectral ranges (FSRs) are 8.46 GHz, 4.66 GHz and 3.44 GHz, respectively. Thus changing the wavelength spacing of the laser can make the FSR variable. An IIR filter is introduced based on a finite impulse response (FIR) filter. Then the 3-dB bandwidth of the MPF is reduced, and the main side-lobe suppression ratio (MSSR) is increased. By adjusting the gain of the radio frequency (RF) signal amplifier, the frequency response of the filter can be enhanced.     

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

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0.165nm到1.08nm,调谐步长为0.055nm。     

Rapid continuous tuning of a single-polarization fiber ring laser

We have developed and studied what we believe is the first fiber laser operating in a single polarization at 1550 nm with PM fiber output and capable of wavelength tuning over a 20-nm bandwidth in less than 50 μs. The fast wavelength tuning speed in a fiber laser is achieved by incorporating an acousto-optic tunable filter into the laser. The same filter is used in an optoelectronic feedback loop to suppress the relaxation oscillations induced by wavelength transitions     

A Stabilized and Tunable Single-Frequency Erbium-Doped Fiber Ring Laser Employing External Injection Locking

A stabilized and tunable single-longitudinal-mode erbium-doped fiber ring laser has been proposed and experimentally demonstrated. The laser is structured by combining the compound cavity with a fiber Fabry-Peacuterot tunable filter. An injection-locking technique has been used to stabilize the wavelength and output power of the laser. One of the longitudinal modes is stimulated by the injected continuous wave so that this mode is able to win the competition to stabilize the system. A minimum output power of 0.6 dBm and a signal-to-noise ratio of over 43 dB within the tuning range of 1527-1562 nm can be achieved with the proposed technique. A wavelength variation of less than 0.01 nm, a power fluctuation of less than 0.02 dB, and a short-term linewidth of about 1.4 kHz have also been obtained     

单FBG双波长掺铒光纤激光器的设计与实验研究

为给密集波分复用(DWDM)光纤通信及光纤传感系统提供理想光源,设计了一种双波长环形腔掺铒光纤激光器。该激光器采用单支光纤光栅(FBG)和2个3dB耦合器构成可调谐光滤波器,结合多模光纤的偏振烧孔效应,通过改变系统的偏振态来获得波长可调谐的双波长激光输出。实验结果表明:改变系统的偏振态时,可分别获得单波长和双波长激光输出,双波长光纤激光器的最大波长差为4.692nm。引入多模光纤后,激光跳模现象得到明显抑制。     

Electrooptic narrow linewidth wavelength tuning and intensity modulation of an erbium fiber ring laser

We report an electrically tunable fiber laser featuring a 50-channel wavelength switching capability with a 0.2 nm linewidth and -20 dB crosstalk. The laser consists of an Er-doped fiber resonator and an electro-optic TE-TM convertor used as a wavelength tunable filter. It allows wavelength tuning over a spectral range of 10 nm with a tuning rate of 0.05 nm/V and a linewidth of 0.06 nm.