半导体激光与高双折射光纤基模的耦合

在双模干涉型光纤传感器中,为了消涂光纤引导段的敏感效应,需要选择性地激发光纤的基模,本文对半导体激光器(简称LD)与光纤基模的耦合进行了理论上的分析。在高斯分布漠场假设的基础上,给出了激光束腰半径和光纤基模模场半径的表达式,以及利用透镜进行两模式匹配的具体光学计算公式。据此进行的LD与高双折射光纤偏振模(基模的一个偏振分量)的耦合实验得到了28％ 耦合效率。文章最后讨论了半导体激光器的椭圆性和固有象散以及光反射对耦合造成的影响。     

快速成型机用能量源实现的两种新方案

快速成型机的小型化、低成本化是当今快速成型机技术的主要发展方向。利用高功率半导体激光器线阵替代CO2激光器和YAG固体激光器，作为快速成型机的能量源，可以简化成型机的结构，降低成本，提高加工精度，减小成型机的体积。通过试验，比较了利用高功率半导体激光器作为快速成型机能量源的半导体激光器线阵法及光纤耦合型激光线阵法的优缺点。     

5GHz主动锁模光纤激光器

在国内首次研制成功半导体激光器泵浦的主动锁模掺饵光纤激光器，器件利用高速ＬｉＮｂＯ３幅度调制器，重复频率达５ＧＨｚ脉宽２４ｐｓ，峰值功率为２．５毫瓦，波长约为１．５５２μｍ。     

短腔的高浓度掺铒光纤激光器

本文提出采用高浓度掺铒光纤的短腔环形光纤激光器,研制出铋铝共掺和铋镓铝共掺两种石英基高浓度掺铒光纤,这两种掺铒光纤的吸收系数在1530 nm处分别达到了66.3dB/m和59.5dB/m.利用这两种石英基高浓度掺铒光纤,采用环形结构制作出了短腔的光纤激光器,光纤激光器中铒光纤长度分别仅为30 cm和90 cm.对采用这两种高浓度掺铒光纤制作的光纤激光器的输出特性进行了测试和分析.实验结果表明,采用铋镓铝共掺的掺铒光纤制作的光纤激光器具有更高的输出功率和斜率效率,在980 nm泵浦源输出功率330 mW时可以实现15 dBm的激光输出,激光器的斜率效率达到了22%.     

布里渊光纤环形激光器与布里渊光纤陀螺

布里渊光纤环形激光器具有增益方向性敏感、超窄线宽等极为鲜明的特点,在高精度传感、激光测量等领域具有很大的应用潜力。基于同腔布里渊光纤环形激光器的布里渊光纤陀螺（BFOG）以其灵敏度高、可靠性好等显著优势已成为下一代光纤陀螺的重要发展方向。介绍布里渊光纤环形激光器的工作原理并对BFOG的研究进展作以综述,指出其应用研究中急需突破的技术问题。     

自调Q掺饵光纤激光器

研制出一种结构新颖的掺饵光纤激光器，该激光器利用线性光纤环形镜和半导体激光器芯片的背向反射镜组成谐振腔。采用半导体激光器芯片作为饱和吸收体，在９ｍＷ的泵浦功率下，该激光器实现了自调Ｑ脉冲输出。输出光脉冲宽度为１２μｓ，脉冲峰值功率约为２２ｍＷ，脉冲序列的重复周期约为６５μｓ。     

光纤Bragg光栅的特性及应用研究

介绍了光纤光栅研制及其应用研究的情况。研究包括：光纤光栅的基本特性,光纤光栅外腔半导体单频和锁模激光器、光纤光栅稳频光纤环形激光器和主动锁模光纤激光器、基于光纤光栅的波长转换器和基于啾啁光纤光栅的可调谐激光器等。     

全保偏掺Er光纤激光器重复频率锁定技术的研究

介绍了δ腔型SESAM启动锁模的全保偏掺Er光纤激光器重复频率锁定技术的原理和应用背景,并设计了一套可以快速实现SESAM锁模全保偏掺Er光纤激光器重复频率锁定的实验装置,最终将激光器的重复频率锁定到氢原子钟上,使得SESAM锁模全保偏掺Er光纤激光器的重复频率具有和氢原子钟同样的稳定度;对锁定前和锁定后重复频率进行了一定时长的数据采集,使用计算重复频率Allan方差的方法对全保偏掺Er光纤激光器的重复频率稳定度进行了量化,并对激光器锁定前后的重复频率进行了对比。通过比较可知,锁定后重复频率的稳定度比锁定前至少提高四个数量级。     

高功率掺铥光纤激光器及其在共振泵浦激光技术中的应用

与其他类型的光纤激光器相比,高功率掺铥光纤激光器具有安全性比较高、输出功率水平高以及可调谐范围比较宽等众多优点。由于高功率掺铥光纤激光器自身具有的这些优点,近几年,高功率掺铥光纤激光器的应用范围越来越广,发展潜力越来越大。本文将从掺铥光纤激光器的发展趋势及其应用领域、半导体激光器为泵浦源的前提下高功率掺铥光纤激光器的输出特性、窄线宽可调谐类型的高功率掺铥光纤激光器以及高功率掺铥光纤激光器在共振泵浦预案激光技术中的应用这四个方面进行详细阐述,以期推动高功率掺铥光纤激光器的发展。     

基于干涉解调技术的光纤激光器水声传感系统

分析了基于Michelson干涉解调技术的光纤激光器水声传感的原理,在一段掺铒光纤中写入具有π相移的光纤光栅构成光纤激光器,水声压力作用在激光器上引起激光工作波长的变化;采用基于3×3耦合器的偏振无关的非平衡光纤Michelson干涉仪将激光波长变化转化为干涉仪的相位变化;干涉仪的输出由光电探测器转换后使用DSP进行信号解调.针对3×3耦合器分光比不对称的问题,本文提出利用实时调整幅度的2路干涉信号进行解调的方案,该方案不需要3×3耦合器有严格的分光比,消除了外界环境对解调输出的非线性影响.水声探测实验表明,光纤激光器水声传感系统的声压灵敏度为-166.5 dB(参考值1 rad/μPa),解调结果与水声信号具有良好的线性关系.     

基于DSHI的窄线宽光纤激光器线宽测量

窄线宽光纤激光器的线宽作为相干光学系统的重要参数需要进行准确的测定,延时自外差法(DSHI)是测量窄线宽比较理想的方法.本文讨论了DSHI测量线宽的基本原理,根据DSHI的功率谱表达式,利用MATLAB程序对不同光纤延迟线长度条件下的DSHI功率谱进行了仿真,并分析和讨论了光纤延迟线长度对线宽测量结果的影响.建立了1550 nm波长的DSHI线宽测量系统,对IPG公司的光纤激光器线宽进行了测量.该系统用示波器代替频谱仪,并采用FFT软件算法对示波器获取的光电流信号进行分析,测得该激光器的线宽约为16 kHZ,在理想的精度范围内.     

光纤饱和吸收体稳频窄线宽光纤激光器

结合光纤饱和吸收体与光纤光栅法布里-珀罗标准具,研制出了全光纤结构1550nm单频窄线宽掺铒光纤环形激光器.采用两个976nm激光二极管双向抽运作为抽运源,高掺杂浓度铒光纤作为增益介质,以行波腔消除空间烧孔效应,利用光纤光栅法布里-珀罗标准具窄带选模特性,以10m长低掺铒光纤饱和吸收体稳频,得到了十分稳定的窄线宽激光输出.激光器抽运阈值功率21mW,在抽运光功率为145mW时输出光功率39mW,斜率效率30%,信噪比大于50dB.采用延迟自外差方法精确测量光纤激光器线宽小于10kHz.     

多波长掺镱光纤激光器实验研究

为了产生室温下掺镱光纤激光器稳定的多波长激光振荡,采用两个光纤环镜作为线形腔掺镱光纤激光器的端镜,在其中一个环镜中熔接一段保偏光纤构成梳状滤波器,通过优化掺镱光纤长度和腔损耗,实现了室温下1060nm附近稳定的多波长振荡.实验结果表明,在室温下,掺镱光纤存在比较明显的非均匀加宽效应,从而使得激光器的振荡波长数随泵浦功率的增加而增加.     

高功率掺镱双包层光纤激光器的优化和设计

针对高功率掺杂光纤激光器设计中存在的多个设计参数无法全局最优化的问题,本文提出一种高效灵活的遗传算法对高功率掺镱双包层光纤激光器的六个重要参数（泵浦波长、信号波长、谐振腔的反射率、光纤长度、掺杂浓度、泵浦功率）同时进行多维变量优化。该方法采用一种全局优化算法（遗传算法1,分别讨论了在输出信号功率作为遗传算法中的目标函数时,高功率掺镱双包层光纤激光器的各个系统参数配置。实验结果表明,在所设定的波长范围内,最优的泵浦波长和信号波长分别为975nm和1044nm;最优光纤长度和掺杂浓度有一一对应的取值;谐振腔输入镜面反射率应越大越好,而输出镜面反射率与泵浦功率的大小相关。     

大功率半导体激光器光纤耦合模块的温度控制

随着光纤激光器技术的飞速发展,作为光纤激光器泵浦源的高功率,高亮度的大功率半导体激光器光纤耦合模块越来越受到人们的关注。提高光纤耦合效率和光纤耦合模块的可靠性,有效控制大功率半导体激光器光纤耦合模块的温度成为人们关注的重点。     

分布式光纤拉曼放大器研制的进展

对分布式光纤拉曼放大器研究的历史、基本原理、优化设计以及现状和进展进行了讨论.对S波段的色散补偿型分布式光纤拉曼放大器以及采用光纤拉曼激光器作为抽运源,在前向抽运和后向抽运条件下,对5kmDCF-50kmG652光纤色散补偿型分布式光纤拉曼放大器增益光谱和噪声谱进行了研究.设计和制作了光纤光栅的增益平坦滤波器,取得了较好的增益平坦效果.FRA-1型分布式光纤拉曼放大器在校园网进行了应用试验,取得了较好的试验效果.     

多频道电视信号光纤系统中非线性失真产生的原因

本文着重讨论了半导体激光器LD产生失真的原因,在光纤系统的增容过程中,由半导体激光器LD产生的失真所带来的系统CSO、CTB改变,并提出了光纤系统设计或增容过程中,如何避免因半导体激光器产生的失真所带来的系统指标的下降。本文给各地光纤网络的设计者,提供了设计依据,和参考价值。     

DFB激光器调谐过程的动态线宽特性

为了获取分布反馈(DFB)激光器在调谐过程的动态线宽特性,提出一种基于光纤延时自外差的激光动态线宽测量方法,对于激光器线宽和测量原理做了理论分析.对商品化DFB激光器的实验结果表明:在整个电流工作范围内,激光动态线宽为20.38～4.73 MHz;工作电流为最大电流的0.58～0.66倍时,激光器的动态线宽最窄,激光器动态线宽最佳工作电流为最大电流的0.5～0.8倍.     

基于注入锁定法激光器的研究

回顾了光纤激光器的发展历程,展望了相干光源的应用前景。用optisystem软件对掺铒光纤放大器增益影响因素进行了数值仿真分析;然后对一种采用注入锁定法的激光器进行了仿真验证,仿真结果表明,该方法能够压缩线宽,锁定激光器纵模,同时采用了一种测量线宽的方法即延时自外差法,仿真结果表明该方法能够测量窄线宽。     

提高激光光纤测量系统分辨力的方法

简要介绍了激光光纤测试系统的测量原理,详细描述了激光器功率自动控制回路和用于微小内表面形貌检测的补偿式光纤传感器结构的设计方法,并给出了初步的实验结论。实验结果表明,本文所述的提高系统分辩力的方法设计合理,有较强的实用性。