1 安徽大学物质科学与信息技术研究院，安徽 合肥 230039
2 中国科学院合肥物质科学研究院，安徽光学精密机械研究所，光子器件与材料安徽省重点实验室，安徽 合肥 230031
3 中国科学技术大学物理学院，安徽 合肥 230026
4 先进激光技术安徽省实验室，安徽 合肥 230037
5 中国科学技术大学环境科学与光电技术学院，安徽 合肥 230026
报道一种可用于超稳腔Pound-Drever-Hall（PDH）稳频的2 μm波段分布Bragg反射（DBR）光纤激光器及其频率锁定结果。该绝热封装的光纤激光器配备主动温度控制和压电陶瓷（PZT）频率调谐装置，可满足超稳腔PDH稳频应用。通过周期极化铌酸锂（PPLN）晶体倍频，采用PDH稳频技术将研制的1950 nm光纤激光器频率稳定到了1 μm波段超稳腔频率参考上。针对DBR光纤激光器中PZT频率调谐机制只反馈调节腔长，容易在稳频过程中产生激光器跳模进而导致频率失锁的问题，笔者提出并演示了一种对DBR光纤谐振腔实施基于超稳腔频率参考的实时温度控制方案，并采用该方案实现了对DBR光纤激光器超过4周的长期频率锁定。该方案对于实现DBR光纤激光器的长期频率锁定具有较高的参考价值。
激光器 光纤激光器 分布Bragg反射 PDH稳频 超稳腔 温度控制 中国激光
2023, 50(23): 2301014
1 中国科学院空天信息创新研究院，北京 100094
2 中国科学院大学，北京 100049
3 北京航天控制仪器研究所，北京 100039
4 中国科学院力学研究所 国家微重力实验室，北京 100190
报道了采用DBR方式，利用8 mm的高浓度掺Yb3+单模光纤，实现了波长为1064 nm的单纵模调谐激光稳定输出的实验结果。该DBR谐振腔有效腔长为16 mm，输出最大功率为7.4 mW，通过半导体制冷器温控改变谐振腔的温度，实现了0.824 nm的单纵模无跳模调谐。采用光纤外差法，并利用低损耗环形器和光纤反射镜倍增延迟线长度提升测量精度的方式，测量得到激光最大线宽为4.4 kHz。单纵模激光的弛豫震荡峰位于900 kHz处，其相对强度噪声为−110 dB/Hz，当频率大于1.5 MHz时相对强度噪声为−145 dB/Hz。
光纤激光器 单频 温度调谐 分布布拉格反射 fiber laser single frequency temperature tuning distributed Bragg reflection 红外与激光工程
2023, 52(4): 20220570
提出一种包层开槽型分布布拉格反射光纤激光器, 用于光纤激光折射率探测.该激光器以单纵模双偏振分布布拉格反射光纤激光器为核心传感单元, 以结构双折射产生的拍频信号为传感信号对折射率进行探测.实验中应用频率编码, 灵敏度高且易于解调.利用二氧化碳激光器的热效应对分布布拉格反射光纤激光器的谐振腔加工开槽, 通过控制其扫描范围和功率来制备不同宽度和深度的开槽结构, 并研究了不同结构参量对灵敏度特性的影响.实验测得最优灵敏度达-240 MHz/RI-unit .此外, 还对该结构的温度传感特性做了测试, 相较于未刻槽结构, 温度灵敏度提高了21%, 达1.73 MHz/℃.该装置结构紧凑、稳定性高、制备简单且成本低廉, 可用于进一步研究分布布拉格反射光纤激光器的传感和复用特性.
光纤光学 光纤传感 二氧化碳激光器包层开槽 分布布拉格反射光纤激光器 拍频 折射率探测 全光纤传感 Fiber optics Fiber optics sensors CO2 laser cladding-carved Distributed bragg reflection fiber laser Beat frequency Refractive detection All-fiber sensor
国防科学技术大学光电科学与工程学院, 湖南 长沙 410073
对基于铒镱共掺分布布拉格反射式光纤激光器(DBR-FL)的有源光纤水听器进行了研究。制作了腔长为8 cm的铒镱共掺DBR-FL, 在抽运功率为50 mW时, 激光器的输出功率达到0.263 mW; 采用带法拉第旋镜的迈克尔逊干涉仪和相位载波(PGC)解调方案, 解调出施加在铒镱共掺DBR-FL有源光纤水听器的声信号, 并通过与标准压电水听器对比得到声压灵敏度; 对单频信号进行多次测量, 声压灵敏度的波动小于±0.6 dB; 测量了80 Hz到2.5 kHz频率范围的响应曲线, 除125 Hz, 200 Hz和250 Hz三个频点外, 声压灵敏度已达到或超过部分文献报道中干涉型光纤水听器的灵敏度; 与基于DFB-FL的有源光纤水听器做了对比测试, 结果表明频率响应不平坦是未对水听器进行封装和测试系统引起的。
光纤光学 铒镱共掺分布布拉格反射式光纤激光器 光纤水听器 声压灵敏度
为了研究半导体可饱和吸收镜的被动锁模特性，采用中科院半导体所提供的半导体可饱和吸收镜，实现了脉冲式Nd∶YAG激光器1．06μm激光的被动锁模，获得了稳定的皮秒激光脉冲序列输出。经自相关实验装置测量，其锁模激光脉冲宽度大约为48．2ps，脉冲序列的能量为24mJ，实验中采用直腔结构的谐振腔，该腔结构简单、易于调整。理论上分析了1．06μm半导体可饱和吸收镜结构及被动锁模基本原理，计算并模拟了半导体可饱和吸收镜中布喇格反射层不同周期时对应的反射谱图以及不同周期时中心频率处布喇格反射层的反射率曲线。结果表明，随着布喇格反射层周期数的增加，其中心波长处的反射率也随着增加。当周期数大于13时，其中心波长反射率超过99%。半导体可饱和吸收镜是实现Nd∶YAG激光器的被动锁模的理想锁模器件。
激光技术 半导体可饱和吸收镜 被动锁模 分布布喇格反射 laser technique semiconductor saturable absorber mirror passively mode-lock distributed Bragg reflection
对分布布拉格反射(DBR)的透射特性进行了分析,制作了一个单频窄线宽掺镱光纤DBR激光器.在977 nm半导体激光器泵浦下,在1052.5 nm波长处输出功率可达4 mW,线宽小于8 MHz(受测量仪器分辨率限制).采用弧形梁调谐光纤光栅,实现了DBR光纤激光器在单纵模工作状态下的连续调谐,调谐范围可达20.4 nm(1036.1～1056.5 nm),并研究了调谐对激光器的泵浦阈值和斜率效率的影响.
光纤光学 全光纤激光器 调谐 分布布拉格反射 掺镱光纤 fiber optics all fiber laser tunability distributed Bragg reflection ytterbiumdoped fiber
报道利用Er:Yb双掺杂光纤制作的单频窄线宽分布布拉格反射(DBR)光纤激光器.在980 nm半导体激光器抽运下,当抽运功率为75 mW时,获得了输出功率为2.3 mW的单频激光,其中心波长为1557.524 nm,线宽小于5 MHz.利用制作的单频DBR光纤激光器构成光纤有源传感系统,进行温度传感实验研究,实验结果线性度很好,高信噪比和高输出功率使得该系统具有波长易于检测的优点.
光电子学 温度传感 Er:Yb双掺杂 分布布拉格反射
报道一种新颖的波长可调谐光纤光栅外腔分布布拉格反射激光器.把经过金属管封装的光纤布拉格光栅作为激光二极管的外腔反射镜,得到的单模激光输出不仅线宽窄、边模抑制比高,而且,调节流过金属管的电流,可在5nm范围内的6个不同波长间转换.
激光二极管 光纤光栅 分布布拉格反射 电流调谐
分析了单频窄线宽分布布拉格反射;DBR 光纤激光器的单模工作条件,在此基础上算出单模工作区域,制作了一个单频窄线宽分布布拉格反射光纤激光器。该激光器在波长为975.5 nm的半导体激光器抽运下,在1556.91 nm波长处,当抽运功率为55.35 mW时输出功率可达1.43 mW,频宽小于1.2 MHz;受测量仪器分辨率限制 。经测量,该输出激光是稳定的单纵模输出。
单频 分布布拉格反射 光纤激光器
