1 华南理工大学 发光材料与器件国家重点实验室，广东 广州 510640
2 广东省高性能光纤激光技术与装备工程技术研发中心，广东 珠海 519031
3 广东省光纤激光材料与应用技术重点实验室，广东 广州 510640
可调谐单频光纤激光器具有调谐范围宽、光信噪比高、线宽窄、噪声低和兼容性好等特点，在光谱学、光学探测、光学传感、光纤通信等领域有着重要的应用价值，引起了国内外研究者的广泛关注。简单介绍了可调谐单频光纤激光的调谐和选模关键技术，对1.0、1.5、2.0 μm和中红外等不同波段的可调谐单频光纤激光器进行了总结与归纳，综述了其国内外研究现状，并展示了其在调谐范围、激光线宽、光信噪比、输出功率、输出功率平坦度等性能指标方面取得的成果。此外，结合笔者课题组近年来在可调谐单频光纤激光器方面的研究工作，介绍了基于复合腔结构实现可调谐单频光纤激光的最新进展，并展望了可调谐单频光纤激光器的未来发展趋势。
可调谐 单频 光纤激光器 滤波器 tunable single-frequency fiber laser filter 红外与激光工程
2022, 51(6): 20220119
1 华南理工大学物理与光电学院, 广东 广州 510640
2 华南理工大学发光材料与器件国家重点实验室, 广东 广州 510640
3 广东省特种光纤材料与器件工程技术研究开发中心, 广东 广州 510640
4 广东省光纤激光材料与应用技术重点实验室, 广东 广州 510640
蓝绿光波段激光在激光显示、医疗诊断、光学数据存储以及水下通信等方面有着广阔的应用前景。尤其是蓝绿光单频激光具有较高的相干性,可广泛应用于高分辨率光谱、原子冷却和俘获、量子光学等领域,吸引了国内外学者的极大关注,发展十分迅速。本文介绍了实现蓝绿光单频激光的几种关键技术——二次谐波产生(SHG)手段获得蓝绿光单频激光、半导体材料直接激射产生蓝绿光单频激光等,总结了蓝绿光单频激光器的研究现状和发展方向。此外,结合本课题组在光纤基蓝绿光单频激光器方面的研究工作,着重介绍了基于近红外短波单频光纤激光器通过SHG手段获得蓝绿光单频激光的研究进展,并对蓝绿光单频激光技术的发展进行了展望。
激光光学 蓝绿光 单频 光纤激光 二次谐波产生 激光与光电子学进展
2020, 57(7): 071606
Author Affiliations
Abstract
1 State Key Laboratory of Luminescent Materials and Devices and Institute of Optical Communication Materials, South China University of Technology, Guangzhou 510640, China
2 College of Optoelectronic Technology, Chengdu University of Information Technology, Chengdu 610225, China
3 Guangdong Engineering Technology Research and Development Center of High-Performance Fiber Laser Techniques and Equipments, Zhuhai 519031, China
4 Guangdong Engineering Technology Research and Development Center of Special Optical Fiber Materials and Devices, Guangzhou 510640, China
5 Guangdong Provincial Key Laboratory of Fiber Laser Materials and Applied Techniques, South China University of Technology, Guangzhou 510640, China
A noise-sidebands-free and ultra-low relative intensity noise (RIN) 1.5 μm single-frequency fiber laser is demonstrated for the first time to our best knowledge. Utilizing a self-injection locking framework and a booster optical amplifier, the noise sidebands with relative amplitudes as high as 20 dB are completely suppressed. The RIN is remarkably reduced by more than 64 dB at the relaxation oscillation peak to retain below 150 dB/Hz in a frequency range from 75 kHz to 50 MHz, while the quantum noise limit is 152.9 dB/Hz. Furthermore, a laser linewidth narrower than 600 Hz, a polarization-extinction ratio of more than 23 dB, and an optical signal-to-noise ratio of more than 73 dB are acquired simultaneously. This noise-sidebands-free and ultra-low-RIN single-frequency fiber laser is highly competitive in advanced coherent light detection fields including coherent Doppler wind lidar, high-speed coherent optical communication, and precise absolute distance coherent measurement.
Lasers, fiber Lasers, single-mode Fluctuations, relaxations, and noise Photonics Research
2018, 6(4): 04000326
1 华南理工大学发光材料与器件国家重点实验室， 广东 广州 510640
2 华南理工大学广东省特种光纤材料与器件工程技术研究开发中心， 广东 广州 510640
3 华南理工大学广东省光纤激光材料与应用技术重点实验室， 广东 广州 510640
介绍了2.0 μm波段掺铥连续单频光纤激光器的实验研究进展，以实现单频光纤激光器的关键技术为主线，总结了不同腔结构掺铥单频光纤激光振荡器的研究现状与发展方向。基于种子源主振荡功率放大(MOPA)结构进行了单频激光器功率放大，介绍了高功率掺铥单频光纤MOPA激光器的国内外研究进展。此外，介绍了本课题组在高掺杂铥锗酸盐玻璃光纤制作,2.0 μm波段单频光纤激光振荡器构建,以及单频激光功率放大方面的部分研究工作。
激光器 2.0 μm波段 单频激光器 掺铥锗酸盐玻璃光纤 主振荡功率放大
1 华南理工大学光通信材料研究所 发光材料与器件国家重点实验室, 广东 广州 510640
2 广东省特种光纤材料与器件工程技术研究开发中心, 广东 广州 510640
报道了短腔单频分布布拉格反射（DBR）Er3+/Yb3+共掺磷酸盐光纤激光器中弛豫振荡噪声的抑制结果。基于光电反馈法，该噪声抑制电路将激光器1.15 MHz处弛豫振荡峰值幅度抑制26 dB至-121 dB/Hz；抑制后整个频带内相对强度噪声均低于-120 dB/Hz。实验结果表明，此噪声抑制回路对单频光纤激光器的其他光学性能无影响。
光纤光学 光纤激光器 单频 短腔分布布拉格反射结构 弛豫振荡 Er3+/Yb3+离子 磷酸盐光纤 激光与光电子学进展
2013, 50(9): 090602
华南理工大学光通信材料研究所发光材料与器件国家重点实验室， 广东 广州 510640
报道了一种输出波长为1080 nm的分布布拉格(Bragg)反射(DBR)短腔单频光纤激光器。该激光器采用1.4 cm长的自制高掺Yb3+磷酸盐玻璃光纤作为激光介质。最大输出功率达到90 mW，斜率效率为36.6%，1 h内功率抖动小于0.05%，边模抑制比达到69 dB，线宽小于10 kHz。在大于2 MHz高频段，相对强度噪声值小于-120 dB/Hz。
光纤光学 单频 磷酸盐光纤 Yb3+离子 短腔分布布拉格反射结构 激光与光电子学进展
2012, 49(10): 100601
1 华南理工大学物理科学与技术学院，广州 510640
2 华南师范大学信息光电子科技学院，广州 510631
3 华南理工大学光通信材料研究所，广州 510640
4 暨南大学应用化学系，广州 510632
遴先出了具有200℃高耐热性的硅树脂，根据185nm到104nm波段的透射谱，发现材料在300nm到3000nm范围内无吸收峰．用Manificier方法，推算出了600nm到1600nm波段上的光学常量，650nm和1550nm波长的折射率分别为1．513和1．498(温度为26℃时)；对薄膜进行紫外曝光后，相应的折射率减小到1．512和1．489．用激光－V棱镜装置检测出该材料无偏振特性，根据薄膜材料的表面形貌图均方高差和传输损耗分析，波导散射损耗约为0．5dB／cm．研究结果表明，这种硅树脂可用于制作光通信系统中的波导器件，特别是塑料光纤通信网络中的波导器件．
硅树脂 高耐热性 散射损耗 偏振特性 波导器件 Silicone resin High heat-resistant Scattering loss Waveguide devices
1 华南理工大学材料学院光通信材料研究所， 广州 510640
2 中国科学院上海光学精密机械研究所， 上海 201800
以掺铒磷酸盐玻璃中铒离子寿命随OH含量变化为依据，系统研究了碱土金属离子类型和含量对磷酸盐铒玻璃除水性质的影响。结果表明，采用通干燥O2和CCl4除水工艺可有效降低玻璃中OH含量，除水效果在通气的最初阶段最为明显，玻璃中OH含量降低速率随通气时间延长而减慢，最终趋于动态平衡。值得指出的是，在相同通气时间，磷酸盐铒玻璃的荧光寿命随碱土金属离子半径增大而减短。含有较高浓度碱土金属离子的磷酸盐铒玻璃具有较短的荧光寿命，并且在停止通气后熔体重新吸水的能力变大。
掺铒磷酸盐玻璃 除水 碱土金属离子 荧光寿命
