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宽带可调谐单频窄线宽光纤激光器

Tunable Broadband Single-frequency Narrow-Linewidth Fiber Laser

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摘要

设计出一种集可调谐带通滤波器、高精度环形滤波器和光纤环形镜于一体的全光纤复合腔结构可调谐单频窄线宽光纤激光器。采用980 nm半导体激光器作为抽运源, 掺镱光纤在谐振腔内分别作为增益介质和可饱和吸收体, 成功实现波长为1030~1090 nm稳定的宽谱可调谐单频窄线宽激光输出。当抽运光的抽运功率为300 mW时, 在波长为1070 nm处得到的输出功率最大, 为18.5 mW, 斜率效率达到7.95%, 持续1 h内没有出现跳模现象, 功率不稳定性小于1%; 当抽运功率为200 mW时, 利用延迟自外差法测量线宽, 得到波长调谐范围内的平均线宽为8.7 kHz, 弛豫振荡频率为64 kHz。

Abstract

The tunable single-frequency (SF) narrow-linewidth fiber laser with all-fiber complex cavity structure is designed, which is composed of an optical fiber tunable filter, a high-precision ring filter, and a fiber loop mirror. A 980-nm semiconductor laser is used as the pumping source, and the ytterbium-doped fiber is employed as the gain medium and saturable absorber, then a wide-spectrum tunable single-frequency narrow-linewidth laser output from 1030 nm to 1090 nm is successfully realized. When the pump power is up to 300 mW, the output power is 18.5 mW and the slope efficiency is 7.95% at the wavelength of 1070 nm. There is no mode hopping phenomenon within 1 h, and the standard deviation of power stability is less than 1%. When the pump power is 200 mW, the linewidth is measured by the delay self-heterodyne method, and the average line width in the wavelength tuning range is 8.7 kHz, and the relaxation oscillation frequency is 64 kHz.

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中图分类号:TN248.1

DOI:10.3788/aos201939.0114001

所属栏目:激光器与激光光学

基金项目:国家重点研究计划(2017YFB0405102)、陕西省教育厅重点实验室项目(15JS103)

收稿日期:2018-06-07

修改稿日期:2018-07-25

网络出版日期:2018-08-21

作者单位    点击查看

马选选:陕西省光电技术与功能材料省部共建国家重点实验室培育基地, 陕西 西安 710069国家级光电技术与纳米功能材料国际联合研究中心, 陕西 西安 710069西北大学光子学与光子技术研究所, 陕西省光电子技术重点实验室, 陕西 西安 710069
陆宝乐:陕西省光电技术与功能材料省部共建国家重点实验室培育基地, 陕西 西安 710069国家级光电技术与纳米功能材料国际联合研究中心, 陕西 西安 710069西北大学光子学与光子技术研究所, 陕西省光电子技术重点实验室, 陕西 西安 710069
王凯乐:陕西省光电技术与功能材料省部共建国家重点实验室培育基地, 陕西 西安 710069国家级光电技术与纳米功能材料国际联合研究中心, 陕西 西安 710069西北大学光子学与光子技术研究所, 陕西省光电子技术重点实验室, 陕西 西安 710069
侯瑶:陕西省光电技术与功能材料省部共建国家重点实验室培育基地, 陕西 西安 710069国家级光电技术与纳米功能材料国际联合研究中心, 陕西 西安 710069西北大学光子学与光子技术研究所, 陕西省光电子技术重点实验室, 陕西 西安 710069
张凯龙:陕西省光电技术与功能材料省部共建国家重点实验室培育基地, 陕西 西安 710069国家级光电技术与纳米功能材料国际联合研究中心, 陕西 西安 710069西北大学光子学与光子技术研究所, 陕西省光电子技术重点实验室, 陕西 西安 710069
陈浩伟:陕西省光电技术与功能材料省部共建国家重点实验室培育基地, 陕西 西安 710069国家级光电技术与纳米功能材料国际联合研究中心, 陕西 西安 710069西北大学光子学与光子技术研究所, 陕西省光电子技术重点实验室, 陕西 西安 710069
白晋涛:陕西省光电技术与功能材料省部共建国家重点实验室培育基地, 陕西 西安 710069国家级光电技术与纳米功能材料国际联合研究中心, 陕西 西安 710069西北大学光子学与光子技术研究所, 陕西省光电子技术重点实验室, 陕西 西安 710069

联系人作者:陆宝乐(lubaole1123@163.com); 白晋涛(baijt@nwu.edu.cn);

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引用该论文

Ma Xuanxuan,Lu Baole,Wang Kaile,Hou Yao,Zhang Kailong,Chen Haowei,Bai Jintao. Tunable Broadband Single-frequency Narrow-Linewidth Fiber Laser[J]. Acta Optica Sinica, 2019, 39(1): 0114001

马选选,陆宝乐,王凯乐,侯瑶,张凯龙,陈浩伟,白晋涛. 宽带可调谐单频窄线宽光纤激光器[J]. 光学学报, 2019, 39(1): 0114001

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