提出了一种基于高圆度微球腔选模的双环腔光纤激光器。通过改进熔融加热和表面洁净化处理工艺, 获得了高圆度、高Q值微球腔, 利用二维可视的三维高精度耦合系统实现锥形光纤-微球腔的高效率耦合。通过优化入射光偏振态和锥形光纤直径, 获得了耦合效率为99.5%, 3 dB带宽为1 pm, 边模抑制比为14.5 dB的窄带回音壁模(WGM)共振谱。将高效耦合的锥形光纤-微球腔作为光纤子环腔选模单元, 获得了3 dB带宽小于0.01 nm, 边摸抑制比为40 dB, 稳定无跳模的单纵模窄带激光输出。

提出了一种注入式有源双环腔结构光纤激光器。采用双环复合腔结构，通过对主环腔增益控制以及子环腔光注入的方法，获得了单频、窄线宽、无跳模的连续稳定激光输出。实验测得激光器的输出功率达36 dBm，信噪比为40 dB，频谱线宽为7.1 kHz，中心波长为1550 nm。数小时运行时间内，激光器的输出功率与波长稳定性较高。该激光器的单频运行取决于主环腔的增益和振荡波长与子环腔内种子激光器的功率和中心波长之间的匹配情况，其中主环腔的增益通过调节抽运光功率、腔内耦合系数进行控制。激光器输出的中心波长可通过改变种子激光器波长进行调谐。利用多模振荡半经典理论模型分析了有源双环腔内实现单频激光输出的物理过程，仿真结果与实验结果一致。该光纤激光器在相干光通信和光纤传感领域将具有广阔的应用前景。