1 中国科学技术大学 核探测与核电子学国家重点实验室, 合肥 230026
2 中国科学技术大学 物理学院 安徽省光电子科学与技术重点实验室, 合肥 230026
3 先进激光技术安徽省实验室, 合肥 230026
为了获得不同中心波长的锁模脉冲, 采用带有保偏光纤的Sagnac环滤波器和半导体可饱和吸收镜搭建了结构紧凑的可调谐锁模激光器, 并进行了实验验证。结果表明, 当该激光器工作在单波长锁模状态时, 具有良好的波长调谐功能, 其输出波长在1031 nm~1040 nm范围内连续可调; 该激光器还能输出稳定的双波长异步脉冲序列, 两波长间隔在10 nm左右, 且各波长的带宽可通过偏振控制器调节。该研究可以为搭建结构紧凑的可调谐激光器提供设计方案。
激光器 可调谐激光器 Sagnac环滤波器 掺镱光纤激光器 lasers tunable laser Sagnac loop filter ytterbium-doped fiber laser
1 北京信息科技大学 光电测试技术及仪器教育部重点实验室
2 北京信息科技大学 光纤传感与系统北京实验室,北京 100016
提出并搭建了一种基于单壁碳纳米管可饱和吸收体结合Sagnac环的被动调Q掺铒光纤激光器，对其输出激光特性进行实验研究。采用光沉积法制备了单壁碳纳米管可饱和吸收体，其透射率为75%。基于单壁碳纳米管的可饱和吸收特性，搭建调Q激光器，实现谐振腔Q值调节。将Sagnac环形滤波器插入光纤环形腔，Sagnac环结构产生的滤波效应可以对调Q脉冲实现精细度滤波，该激光器工作阈值为800 mW。当泵浦功率为830 mW时，激光器可实现稳定的1 530.4 nm激光输出，输出功率为12.3 mW，重复频率为210.7 kHz，对应的脉冲周期为4.76 μs，脉冲宽度为2.19 μs，其最大脉冲能量为58.37 nJ。
激光器 可饱和吸收体 掺铒光纤 Sagnac环 调Q脉冲 lasers saturable absorber erbium-doped fiber Sagnac loop Q-switched pulse
南京邮电大学电子与光学工程学院，江苏 南京 210023
提出并研究了一种基于二模-单模光纤复合型微纳光纤Sagnac环（TS-MSL）的高灵敏度光纤温度传感器。TS-MSL采用两段单模光纤中间熔接一段二模光纤并经熔融拉锥制备而成，基于聚二甲基硅氧烷（PDMS）材料进行封装。实验结果表明，TS-MSL的光场干涉增强效应结合PDMS材料的光热敏感特性，有效提升了微纳光纤的温度感知能力，实现了高灵敏度温度传感。相比于普通单模微纳光纤Sagnac环，该光纤传感器的温度灵敏度提升了120倍，高达8.13 nm/℃。该传感器具有较高的灵敏度，在有毒气体和腐蚀环境等特殊场合的精确温度监测中有较大的实用价值。
光纤光学 二模-单模光纤复合 微纳光纤Sagnac环 干涉 温度传感 高灵敏度 光学学报
2022, 42(16): 1606001
1 杭州电子科技大学通信工程学院，浙江 杭州 310018
2 长春理工大学空间光电技术研究所，吉林 长春 130022
利用传输矩阵理论，对一种双Sagnac环滤波器的传输特性进行了理论推导和仿真分析，该滤波器由两段不同长度的保偏光纤(PMF)并联构成。仿真结果表明：该滤波器具有偏振无关和通道间隔可调的特性。对双Saganc环滤波器的传输谱进行了实验测试，通过调节滤波器中的偏振控制器(PC)，可以实现通道间隔的可调操作，调整入射光的偏振态并不会改变光谱形状，与理论分析得到的结论一致。最后，为了验证双Saganc环滤波器在激光器系统中的通道间隔可调特性，设计了一种基于四波混频(FWM)效应和双Sagnac环滤波器的通道间隔可调多波长掺铒光纤激光器。实验结果表明：该激光器可以输出通道间隔为0.9 nm或0.35 nm的多波长激光，这与仿真结果以及测量结果一致。
光纤光学 光滤波器 传输矩阵理论 双Sagnac环 通道间隔可调 偏振无关
1 广东工业大学 信息工程学院, 广州
2 广东省信息光子技术重点实验室, 广州
3 中国计量大学 光学与电子科技学院, 杭州
研究了一种基于光纤Sagnac环镜的多波长线性腔掺铥光纤激光器。该激光器采用1.5 m长的双包层掺铥光纤为增益介质, 793 nm激光二极管为泵浦源, 光纤Sagnac环镜和光纤环形镜构成激光器谐振腔。通过增加泵浦功率和调节偏振控制器, 在1 949~1 976 nm的光谱范围内实现了1~7个波长的激光输出, 输出功率达毫瓦量级, 光信噪比达到40~50 dB。
多波长光纤激光器 掺铥光纤激光器 光纤Sagnac环镜 multi-wavelength fiber laser thulium-doped fiber laser fiber Sagnac loop mirror
广西师范大学物理科学与技术学院，广西 桂林 541004
提出了一种基于预扭制保偏光纤（PMF）Sagnac环形镜结构的光纤扭转传感器，该传感器可以同时实现扭转方向的判别和扭转角度的测量。此结构的传感部分由熔接在两段2 mm长的多模光纤（MMF）中间2 cm长预扭制的熊猫型PMF构成，通过透射光谱中谐振波谷波长或功率变化的测量，实现扭转方向判别和扭转角度的测量。实验结果表明，该传感器具有较高的灵敏度。逆时针扭转时，谐振波谷波长随着扭转角度的增大发生蓝移，波长灵敏度最大为-455 pm·rad-1·m，功率灵敏度为-1.35 dB·rad-1·m；顺时针扭转时，谐振波谷波长随着扭转角度的增大发生红移，波长灵敏度最大为182 pm·rad-1·m，功率灵敏度为2.20 dB·rad-1·m。该传感器具有结构和制作简单、成本低廉等优点，在扭转或者旋转测量领域具有潜在的应用前景。
光纤光学 光纤传感器 保偏光纤 Sagnac环 扭转测量 激光与光电子学进展
2021, 58(17): 1706007
1 重庆邮电大学通信与信息工程学院, 重庆 400065
2 东南大学毫米波国家重点实验室, 江苏 南京 211189
反射镜作为光子集成电路的基本元件,被应用于量子通信、智能电网、航空航天等多种领域。高反射率、低温度敏感性的片上光反射镜可以大大简化光子集成电路系统,提高光子集成电路的可靠性和稳定性。因此,提出了一种基于绝缘体上硅的高反射率、低温度敏感性片上光反射镜方案。该方案采用Sagnac环结构,可在3.41 nm波长范围内实现超高反射率(反射率大于90%),在32.85 nm波长范围内实现高反射率(反射率大于80%)。通过片上微型热电极对该反射镜进行加热,结果表明,当微型热电极的功率从0 mW逐渐升高至6 mW时,在1566.5~1568.58 nm波长范围内反射镜的波长漂移量小于0.045 nm,反射率变化小于0.19 dB。该反射镜具有尺寸小、质量轻、制造简单、反射率高、损耗小、温度不敏感等优势,可广泛应用于激光器、微波光子滤波器、光传输网等通信和信号处理领域。
集成光学 光反射镜 Sagnac环 硅光子学 光子集成电路
红外与激光工程
2020, 49(11): 20200047
