基于DSHI的窄線寬光纖激光器線寬測量

簡要介紹了窄線寬激光器技術(shù)的現(xiàn)狀。針對國內(nèi)市場對進(jìn)口窄線寬光纖激光器的依賴，研制了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的分布反饋光纖激光器樣機(jī)，突破了有源相移光纖光柵制作技術(shù)、隔聲隔振封裝和有效的功率放大等技術(shù)問題，樣機(jī)功率達(dá)到35mw，線寬小于3khz，相對強(qiáng)度噪聲低于-115db／hz，主要技術(shù)指標(biāo)已基本接近nkt和np等先進(jìn)的國外產(chǎn)品。將樣機(jī)應(yīng)用于分布式光纖振動傳感系統(tǒng)中，良好地實(shí)現(xiàn)了施加信號的解調(diào)，信噪比和穩(wěn)定性完全滿足應(yīng)用要求，并且系統(tǒng)成本遠(yuǎn)低于進(jìn)口產(chǎn)品。

高功率窄線寬激光在相干合成、非線性頻率轉(zhuǎn)換、激光雷達(dá)、重力波探測等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。光纖激光具有出光閾值低、電光效率高、光束質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn),使其得到飛速發(fā)展。基于主振蕩功率放大(mopa)結(jié)構(gòu)的全光纖激光器,無需空間光路調(diào)節(jié),不僅兼有一般光纖激光的優(yōu)點(diǎn),還有結(jié)構(gòu)

報(bào)道了高功率、窄線寬、全光纖結(jié)構(gòu)的2μm波段摻銩連續(xù)光纖激光器。該摻銩連續(xù)光纖激光器采用了主振蕩功率放大(mopa)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),通過采用790nm的多模半導(dǎo)體激光器抽運(yùn)雙包層單模摻銩光纖,獲得了穩(wěn)定的中心波長為1963nm的窄線寬、連續(xù)激光輸出,最大輸出功率為20mw。利用該低功率連續(xù)激光作為種子源經(jīng)過兩級摻銩光纖放大器后,平均輸出功率達(dá)到了22w,相應(yīng)的斜率效率為44%,激光中心波長為1963nm,3db光譜線寬僅為0.24nm。

針對已有線寬檢測方法在窄線寬激光器測量中存在的缺陷,提出一種利用非平衡光纖干涉儀相位噪聲測量并計(jì)算線寬的方法。理論分析了短程差非平衡干涉儀相位噪聲與窄線寬激光器的光頻噪聲的關(guān)系,得到了激光器的光波功率頻譜和線寬。利用臂差為10m的光纖干涉儀對窄線寬分布反饋激光器進(jìn)行測量,結(jié)果表明激光器光波功率譜有近似的洛倫茲線型且線寬為5.4khz,與5khz的理論值相近。窄線寬光纖環(huán)形腔激光器的線寬測量結(jié)果為0.75khz,比用零拍法測量到的同類型激光器低于1.5khz的結(jié)果更精確。

介紹了一種全光纖窄線寬脈沖激光器。該激光器由兩部分組成,即脈沖光纖激光器種子和由隔離器、耦合器以及光纖光柵組成的窄線寬脈沖提取裝置。脈沖光纖激光器種子是基于半導(dǎo)體可飽和吸收鏡(sesam)為鎖模機(jī)制的全光纖被動鎖模激光器,輸出脈沖的光譜寬度約為3nm。窄線寬脈沖提取部分對脈沖光纖激光器種子輸出脈沖的光譜進(jìn)行提取、窄化,輸出脈沖的光譜寬度約為0.1nm。該激光器操作簡單、設(shè)備簡易,為全光纖結(jié)構(gòu);不僅可以輸出窄線寬光脈沖序列,而且同時還可以輸出脈沖光纖激光器種子的光脈沖序列,極大地拓展了脈沖光纖激光器的應(yīng)用范圍。

介紹利用光子注入鎖模技術(shù)在摻鉺光纖激光器上實(shí)現(xiàn)了超窄線寬單模激光輸出;對光子注入鎖模技術(shù)壓縮激光線寬的原理進(jìn)行了理論分析,討論了飽和吸收形成的瞬態(tài)光纖光柵的參數(shù)對激光線寬產(chǎn)生的影響,實(shí)現(xiàn)了高邊模抑制比的激光輸出.在實(shí)驗(yàn)中,通過調(diào)節(jié)泵浦功率,獲得了穩(wěn)定的單縱模及多縱模激光輸出,測量顯示輸出激光的線寬為30hz,輸出最大功率可達(dá)2mw,多縱模時自由光譜范圍fsr為1.875khz.

搭建了一臺主振蕩功率放大(mopa)結(jié)構(gòu)的窄線寬全光纖激光器。利用噪聲相位調(diào)制技術(shù)將單頻激光線寬展寬至0.3ghz,通過四級放大器結(jié)構(gòu)對10mw的窄線寬種子激光進(jìn)行放大,獲得了功率為666w的窄線寬激光輸出。該窄線寬激光器輸出功率僅受限于泵浦功率,增加泵浦功率有望進(jìn)一步提高輸出功率。

上海磐川光電科技有限公司 光纖激光器（帶尾纖激光器） 產(chǎn)品說明書 光纖激光器（尾纖激光器）型號：pl-6598fibr 專業(yè)術(shù)語：光纖激光器 俗稱：帶尾纖激光器,尾纖激光模組,通訊光纖激光頭 產(chǎn)品特點(diǎn)：*半導(dǎo)體激光管芯； *智能調(diào)制電路； *高效透過率光學(xué)系統(tǒng)； *低功耗，高效能光功率輸出； *光斑模式tem； 應(yīng)用領(lǐng)域：光纖通訊，特殊環(huán)境下工業(yè)標(biāo)線定位，防偽檢測，機(jī)械、石材切割金屬鋸 床、smt/電路板的對刀、標(biāo)線、定位、對齊等 技術(shù)參數(shù)：型號：pl-6598fibr 波長635nm-1550nm激勵方式電激勵 輸出功率5-200mw光斑模式圓點(diǎn)狀 運(yùn)行方式連續(xù)工作激光器供電電壓dc3-5v 工作電流20-300ma光學(xué)透鏡光學(xué)鍍膜玻璃透鏡 光束發(fā)散度0.1~1mrad光斑模式tem 直線度≥1/5000線寬≤1.0mm/

報(bào)道了一臺實(shí)現(xiàn)了雙縱模窄線寬激光輸出的光纖拉曼放大器。利用中心波長1079.7nm的雙縱模窄線寬種子激光器獲得了頻率間隔1.4ghz、功率比約3∶1的雙縱模輸出,各縱模的線寬約為10mhz;再利用1031nm泵浦光對雙縱模種子光進(jìn)行拉曼放大,實(shí)現(xiàn)了1.07w雙縱模激光輸出。拉曼放大過程中,兩個縱模的線寬、頻率間隔及功率比保持得很好。

窄線寬多波長光纖光源是光纖傳感系統(tǒng)中的重要光源,可同時為多路復(fù)用技術(shù)中的傳感器陣列提供所需的多個工作波長.為此對多波長光纖光源的穩(wěn)態(tài)輸出進(jìn)行了數(shù)值模擬,理論分析了未泵浦摻鉺光纖長度對輸出線寬的窄化作用.同時實(shí)驗(yàn)構(gòu)建了一種帶有單程反饋和線寬窄化機(jī)制的多波長光纖光源,測量分析了這2種機(jī)制以及激光腔輸出耦合比對多波長輸出結(jié)果的影響.實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)功率譜不平坦度<±3,db時,多波長個數(shù)可達(dá)27個,3,db線寬約0.06,nm,波長在50,ghz范圍內(nèi)整體連續(xù)可調(diào).

超窄線寬激光器隨機(jī)發(fā)生的跳模現(xiàn)象,作為一種干擾或噪聲,是降低光學(xué)相干檢測系統(tǒng)性能的重要因素。為了有效檢測單縱模超窄線寬激光器的模式穩(wěn)定性,提出一種基于光纖m-z干涉儀的超窄線寬激光器跳模檢測方法,該方法通過在干涉儀內(nèi)引入相位生成載波(pgc)外調(diào)制技術(shù),將激光器跳模過程中光源相干性的變化轉(zhuǎn)化為干涉儀相干度的突變,從而實(shí)現(xiàn)對整個跳模過程的實(shí)時監(jiān)測。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該方法在檢測靈敏度上有明顯優(yōu)勢,能夠有效監(jiān)測跳模的持續(xù)時間、模式競爭隨時間演化的動態(tài)過程等跳模細(xì)節(jié),尤其適合用于短直腔激光器的跳模檢測,并且能為光纖激光器跳?，F(xiàn)象的預(yù)測與主動抑制提供重要參考。

光纖激光器的原理 光纖激光器原理 ? ?　　光纖激光器利用摻雜稀土元素的光纖研制成的光纖放大器給光波技術(shù) 領(lǐng)域帶來了革命性的變化。由于任何光放大器都可通過恰當(dāng)?shù)姆答仚C(jī)制形成 激光器，因此光纖激光器可在光纖放大器的基礎(chǔ)上開發(fā)。目前開發(fā)研制的光 纖激光器主要采用摻稀土元素的光纖作為增益介質(zhì)。由于光纖激光器中光纖 纖芯很細(xì)，在泵浦光的作用下光纖內(nèi)極易形成高功率密度，造成激光工作物 質(zhì)的激光能級“粒子數(shù)反轉(zhuǎn)”。因此，當(dāng)適當(dāng)加進(jìn)正反饋回路（構(gòu)成諧振腔） 便可形成激光振蕩。另外由于光纖基質(zhì)具有很寬的熒光譜，因此，光纖激光 器一般都可做成可調(diào)諧的，非常適合于wdm系統(tǒng)應(yīng)用。 ? ? ?　　和半導(dǎo)體激光器相比，光纖激光器的優(yōu)越性主要體現(xiàn)在：光纖激光器 是波導(dǎo)式結(jié)構(gòu)，可容強(qiáng)泵浦，具有高增益、轉(zhuǎn)換效率高、閾值低、輸出光束 質(zhì)量好、線寬窄、結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高等特性，易于實(shí)現(xiàn)和光纖的耦合。 ? ?　

對摻雜光纖作增益介質(zhì)的光纖激光器的研究始于20世紀(jì)60年代。而在20世紀(jì)80年代中期英國南安普頓大學(xué)摻餌(er3+)光纖的突破,使光纖激光器更具實(shí)用性,顯示出十分誘人的應(yīng)用前景。光纖激光器是當(dāng)今光電子技術(shù)研究領(lǐng)域中最前沿的研究課題之一。

光纖激光器的夏季保養(yǎng) 激光器是將電能轉(zhuǎn)換為光能的裝置，內(nèi)部構(gòu)成涉及光、機(jī)、電、 算等多個學(xué)科和領(lǐng)域。光纖激光器相對其它類型激光器，對環(huán)境要求 較低，但也必須保證使用環(huán)境符合要求，自身的防護(hù)措施能切實(shí)起到 防護(hù)作用。 夏季溫度高、空氣濕度大，是激光器故障高發(fā)的季節(jié)。統(tǒng)計(jì)顯示， 高功率激光器故障，多與用戶的操作順序、設(shè)備運(yùn)行環(huán)境相關(guān)，為防 止故障發(fā)生，減少故障時間及其帶來的損失，請注意如下三個方面。 一、保證機(jī)箱密封。 光纖激光器的機(jī)箱采用了封閉式設(shè)計(jì)，安裝有機(jī)箱空調(diào)或除濕器， 以保證機(jī)箱內(nèi)的各個元件處于相對穩(wěn)定安全的溫濕度環(huán)境下。 如果機(jī)箱沒有處于密閉狀態(tài)，則機(jī)箱外的高溫高濕的空氣就能進(jìn) 入機(jī)箱內(nèi)部，在遇到內(nèi)部通水冷卻的元件時，則在其表面遇冷凝結(jié)， 造成可能的損害。 二、進(jìn)行開機(jī)預(yù)熱。 激光器機(jī)箱不可能做到完全密閉，使用結(jié)束后斷電，機(jī)箱空調(diào)停 止運(yùn)轉(zhuǎn)，外部的濕熱空氣可以逐漸滲

闡述了多芯光纖的優(yōu)點(diǎn)和結(jié)構(gòu),介紹了多芯光纖激光器達(dá)到大的輸出功率的機(jī)理和同相位模式的選模和耦合原理,最后介紹了近年多芯光纖激光器的研究進(jìn)展。

本文介紹了一種新型的基于分布反饋光纖激光器(dfb-fl)的光纖水聽器系統(tǒng)。系統(tǒng)采用非平衡m-z光纖干涉儀的解調(diào)方法和相位補(bǔ)償?shù)牧悴顧z測方式。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,未封裝的dfb-fl對微弱的振動信號非常靈敏,并且能獲得準(zhǔn)確的聲音信號。

本文對光纖激光器的現(xiàn)狀、發(fā)展和應(yīng)用進(jìn)行了綜述。光纖激光器從摻雜稀土元素發(fā)展到摻雜過渡族金屬元素;摻雜方法從單純化學(xué)氣相沉積(chemicalvapordeposition,cvd)發(fā)展到氣相、液相、溶膠-凝膠(sol-gel)和改進(jìn)的化學(xué)沉積(mcvd)等;光纖結(jié)構(gòu)從單包層、雙包層到今天的多芯雙包層光子晶體光纖;激光功率已經(jīng)到幾十千瓦,光子晶體光纖激光器的功率也已超過1.5kw。目前,它們廣泛應(yīng)用于造船、航天、機(jī)械、電器、汽車、化工等多個領(lǐng)域。新光纖技術(shù)的成功,必將推動多種產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。

針對延遲線長度對拍頻測量法的影響進(jìn)行了理論分析,并找出了延遲線長度不同時測量線寬和激光本征線寬的關(guān)系模型.在此基礎(chǔ)上對自制的窄線寬光纖激光器縱模線寬進(jìn)行了測量.使用消除延遲線長度對線寬測量的影響的數(shù)據(jù)修正方法,得到的激光器的本征線寬為5.74khz.之后將實(shí)測數(shù)據(jù)分別與利用該方法得到的功率譜線型和標(biāo)準(zhǔn)洛倫茲線型進(jìn)行比較,證明這種修正方法能夠更準(zhǔn)確的反映激光通過延遲線后的線型.

光纖激光器在許多領(lǐng)域都有著重要的應(yīng)用,隨著科技的發(fā)展,對光纖激光器線寬的要求也越來越高,因此如何精確地測量激光器的線寬也尤為重要。簡要介紹了目前在測量激光器線寬方面的研究進(jìn)展,著重介紹了幾種測量線寬的方法及其原理,對各種方法的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了分析。

詳細(xì)介紹了延時自外差法測激光線寬的理論模型與測量原理,得到了光電流的功率譜密度函數(shù),并進(jìn)行了軟件仿真,分析并討論了延時光纖長短對測量結(jié)果的影響,提出了在延時光纖長度不足條件下求解超窄激光線寬數(shù)值解的新方法,并在特定條件下給出了解析解,實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了算法的正確性。給出了在光纖長度300m時,對10khz以下以及10khz以上激光譜寬的不同求解方法并通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證。

(ⅰ)引言近幾年來,一些研究小組已對閃光燈泵浦染料激光器獲得高平均功率輸出的可能性進(jìn)行了研究。之所以應(yīng)用閃光燈作為染料溶液泵浦光源,其原因主要是閃光燈泵浦染料激光器比激光泵浦染料激光器簡單,便宜而且總體效率高。致力于獲得高平均功率兼有窄線寬發(fā)射的可能性,我們組裝了一臺高重復(fù)頻率的平板波導(dǎo)染料激光器。這種平板染料盒,利用閃光燈所產(chǎn)生的畸變和染料盒壁的反射,可將激光光線集中在染料盒的高增益區(qū)內(nèi)。事實(shí)上,分子釋放在泵浦過程中的熱量形成垂直于染料盒壁的折射率梯度,使溶劑本身變

根據(jù)光纖激光器的特殊結(jié)構(gòu),提出了光纖激光器泵浦源的不同種類,并給出了選擇泵浦源的標(biāo)準(zhǔn),以及其對應(yīng)的效率。