光纤复合环形腔单模激光器的研究

单模光纤激光器在光通讯和光传感中具有广阔的应用前景。分析了复合腔光纤激光器的构成及单模的实现特点,提出了一种新颖的光纤复合环形腔激光器结构,并对其进行了实验研究。该激光器使用了波长为980nm的半导体激光器作为泵浦源。三个腔长均为2m,彼此之间的腔长差为1～2mm的光纤环形滤波器与主谐振腔构成复合腔。此激光器在波长为1562nm处得到了线宽小于0.1nm的单模激光输出,输出的光功率可达到1mW。该激光器的阈值为5mW,斜率效率为4%。     

基于压电陶瓷闭环控制的线性可调谐环形腔光纤激光器

提出了一种基于压电陶瓷闭环控制的线性可调谐环形腔光纤激光器。光纤激光器环形腔结构中光纤光栅固定在压电陶瓷上,通过控制压电陶瓷改变光纤光栅波长,从而改变环形腔光纤激光器的波长,构成基于压电陶瓷的可调谐环形腔光纤激光器。应变传感器贴附在压电陶瓷上,实时监测压电陶瓷的步长变化,通过惠斯顿桥式电路反馈给驱动控制系统,并补偿和修正压电陶瓷固有的磁滞和蠕变特性,形成压电陶瓷闭环控制系统。实验结果表明基于压电陶瓷闭环控制的可调谐环形腔光纤激光器调谐线性度好,波长调谐范围可达0.9 nm,线宽为4 k Hz,波长稳定性为±0.01 nm,功率稳定性为±0.3 d B。     

可调谐环形腔掺铒光纤激光器

使用高掺杂掺铒光纤制成了低噪声的环形腔光纤激光器。通过对文献中报道的环形腔结构光纤激光器输出的分析,指出了其存在的问题,并提出了减小其输出背景噪声的改进方案。通过实验验证了改进后的环形腔结构的低噪声特点,从原理上进行了解释。用不同掺铒光纤长度、泵浦功率、光栅波长及光栅反射率进行了实验,得到它们对输出光的性能影响。这种环形腔结构的光纤激光器可实现1525nm~1565nm连续可调谐输出。     

全光纤通信系统中的偏振激光器

报道了一种简单、实用的解决全光通信中的光源偏振问题的方法,并通过实验对偏振环形腔光纤激光器与没有偏振措施的普通环形腔激光器进行了比较,观察到了清晰的眼图.     

掺铒光纤环形激光器输出特性的研究

根据掺铒光纤激光器的速率方程，对环形腔光纤激光器的输出特性进行了理论分析，得到了光纤激光器在稳态条件下阈值抽运功率、激光输出功率和斜率效率的解析表达式。利用数值模拟结果对光纤激光器的这些基本特性参量进行了分析和讨论，为光纤环形激光器的优化设计提供了依据。并进行了980nm抽运的掺铒光纤激光器的实验，实验证明理论分析得到的基本特性是合理的。     

2μm波段双波长间隔可调谐光纤激光器

提出并实验研究了一种2μm波段全光纤间隔可调双波长光纤激光器.该激光器采用传统的环形腔设计,以最大输出功率33dBm的1 565nm光纤激光器为泵浦源,4m单模掺铥光纤为增益介质,腔内为嵌入多模干涉滤波器的Sagnac环的复合滤波结构.该复合滤波器可实现间隔可调谐,高边模抑制比的双波长激光信号输出.通过泵浦功率的控制和对复合滤波器中偏振控制器的调节,实现双波长3nm到80nm间隔可调的激光输出,边模抑制比为60dB,线宽为0.2nm,功率稳定度为±1.5dB/h,双峰能量差小于4dB.     

可调谐光纤环形腔激光器输出特性的理论与实验研究

提出一种简单的理论模型,并通过数值模拟详细研究了可调谐光纤环形腔激光器的输出特性随掺铒光纤长度、输出耦合比、抽运功率、腔内损耗等参量的变化关系.理论分析得到,通过参量优化可以实现在铒离子增益范围内超过130nm带宽(1500—1630nm)的激光输出.实验获得了100nm带宽(15185—16185nm)的可调谐激光输出,激光器输出功率高,信噪比在大部分可调范围内高于60dB,实验结果与理论分析符合得较好 关键词： 掺铒光纤 光纤环形腔激光器 可调谐 光纤珐布里珀罗滤波器     

基于公共环形腔耦合的光纤激光器相干合成技术

 为提高光纤激光器无源自调整相干合成阵列的效率、稳定性和可扩展性,提出了基于公共光纤环形腔耦合与单模光纤滤波的光纤激光器相干合成方案。将多个2×2的光纤耦合器分别插入各单元激光器的谐振腔,利用耦合器余下的端口,两两相连构成公共环形耦合腔。采用单模光纤滤波技术,提高了各输出激光束之间相位锁定的稳定性。利用该方案在实验上实现了三路光纤激光器的被动锁相输出,实验测得的远场干涉光斑、输出功率及光谱均表明该方案适于构建性能较好的光纤激光器相干合成阵列。     

光纤环形镜线形腔掺Er3+光纤激光器输出特性的数值分析

在分析光纤环形镜工作原理的基础上,给出了基于光纤环形镜的线形腔掺Er3+光纤激光器相位和幅度的振荡条件.通过求解速率方程,理论分析了其输出特性,获得了稳态条件下激光器输出功率、阈值泵浦功率和斜率效率的解析表达式.推导出激光器工作所需掺Er3+光纤最短长度,并在给定泵浦光功率时,在特定输出波长上获得最大输出功率所需最佳掺Er3+光纤长度的表达式,且通过实验进行了验证.     

光纤激光器与放大器

光纤中掺杂少量稀土元素后可成为激活介质，进而可制作成光纤激光器与放大器．本文简要阐明这种新颖激光及其放大的机制与初步理论，并指明一些因素对其性能的影响．作为光纤激光器的谐振腔，除沿用常规的法布里－珀罗腔外，还可使用光纤环形腔、双环反射器谐振腔及史密斯腔等．本文还对光纤激光放大、调Ｑ、锁模、频率调谐等重要光纤激光技术作了扼要介绍．     

Stable single frequency Er-doped all-fiber ring laser with fiber Bragg grating Fabry-Perot filter

Using a fiber Bragg grating (FBG) and a Fabry-Perot cavity composed of two fiber Bragg gratings (FBGFP) as its frequency-selective components, a type of single frequency all-fiber ring laser permits oscillation only on one longitudinal mode of the main cavity without modehopping while the cavity length can be up to tens of meters. The salient feature is due to the single narrowband resonance of the FBGFP filter. Such a fiber ring laser is achieved experimentally, and the laser mode is limited inside the single resonance of the FBGFP.     

Single-longitudinal-mode fiber ring laser using fiber grating-based Fabry-Perot filters and variable saturable absorbers

A single-longitudinal-mode (SLM) fiber ring laser is demonstrated by incorporating a fiber Bragg grating (FBG)-based Fabry-Perot (F-P) filter and a variable saturable absorber in a fiber ring cavity. An ultra-narrow bandpass filter is established by the combined mode filtering of the FBG-based F-P filter and the variable saturable absorber. No accurate control for cavity length is required, and stable single longitudinal-mode operation without mode hopping is conveniently achieved.     

A narrowband unidirectional pulsed ring dye laser

A simple unidirectional optically stable ring laser cavity has been developed for short pulse excitation. Using only one grazing incidence grating as a selective element a N₂-laser pumped dye laser has been constructed having a single mode spectrum of 420 MHz, clockwise to counterclockwise wave ratio 166:1 and a conversion efficiency of 4.6%.     

Switchable dual-wavelength Erbium-doped fiber ring laser with cascaded fiber Bragg gratings

We have experimentally shown wavelength mode switching in a dual-wavelength Erbium-doped single cavity fiber laser where the initial two wavelengths of 1 nm spacing are determined by the cascaded reflection type short-period fiber Bragg gratings having two different centre wavelengths of 1550.5 and 1551.5 nm. The lasing mode depends on the polarization in the ring cavity to migrate from one wavelength to another or operates in both modes in a polarization beam splitter output. To effectively control the polarization in the ring cavity, the polarization controllers were positioned before and after the polarization beam splitter. This method of wavelength switching provides a simple way of mode tuning in dual-wavelength fiber lasers.     

大色散稳定腔长的光纤锁模激光器的锁模特性研究

报道了一种新型的采用大色散腔结构的光纤锁模激光器,它可以有效地克服激光器腔长抖动对锁模的不良影响,同时,实验中发现,该结构对超模噪声也有很好的抑制作用。完成了大色散控制,电光调制器调制的,稳定的光纤锁模激光器实验,得到形状为sech^2的光脉冲输出,脉冲宽度为7.6ps,脉冲带宽积为0．335。     

无需隔离器的单向运行光纤环形激光器的研究

从理论上设计并从实验上实现了一种简单易行的环形谐振腔结构，它仅由两个耦合器连接成一个环形谐振腔，可以使得逆时针运行光的增益高于顺时针运行光的增益，其比值取决于两个耦合器耦合比的选取。将此作为掺铒光纤激光器的谐振腔，由于两个相反方向具有不同的损耗，因而可以实现在不需要隔离器的情况下也能保证激光的单向运行，从而简化了器件结构，消除隔离器的插入损耗，降低了成本。在实验的过程中使用两个3dB耦合器，结果表明，在阈值及其以上抽运功率下，两个相反方向的输出功率差始终大于17dBm，基本实现了激光的单向运行。     

副载波单芯双向通信的研究

介绍了实用化的副载波(SC)光纤单芯双向通信的基本方法,分析了副载波双向(SCD)传输技术与副载波复用(SCM)传输技术的主要差别,通过在电域采用频分制技术解决自发自收问题,确定了方向滤波器技术指标,并给出了指标要求.最后给出了采用副载波技术所实现的单芯双向传输系统的性能.     

Sub-100 kHz repetition rate erbium-doped fiber laser in anomalous dispersion regime

We propose and demonstrate a simple but efficient way to generate low repetition rate pulses in an erbium-doped fiber ring laser by using self-pulsing technique. About 2.25 km long single mode fiber is used to elongate in the cavity, providing large anomalous cavity dispersion in the wavelength region around 1550 nm. Self pulses at a repetition rate of 85.3 kHz with single pulse energy as high as 110 nJ are efficiently obtained on the nanosecond time scale. The experimental results demonstrate that the self-pulse fiber laser operating in the anomalous dispersion regime can also realize high-energy pulses at a very low pulse repetition rate.     

主动锁模光纤激光器的孤子理论分析

系统考虑了光纤激光器腔构参数与锁模脉冲参数的制约关系,建立了完整形式的振幅调制主动锁模光纤激光器的稳态方程;据此方程分析了主动锁模光纤激光器腔参数对锁模孤子脉冲参数的影响;分析了无啁啾孤子脉冲形成条件。