高稳定性单纵模布里渊光纤激光器的实验研究

本文提出了一种用可调谐半导体激光器（TLS）泵浦的高稳定性单纵模布里渊光纤激光器（SLMBFL）。该激光器利用Brillouin泵浦光（TLS激光）只在环形器内运行一次,这样Brillouin泵浦光就不会在谐振腔内共振,确保了激光器谐振腔的高稳定性从而使Brillouin激光在该谐振腔内形成共振而输出。实验发现当Brillouin增益介质光纤的长度缩短到13．4m时谐振腔的自由光谱范围变为15．2MHz,正好与光纤的Bfillouin增益带宽接近,此时SLMBFL开始表现为单纵模振荡。实验结果表明,该光纤激光器的功率转化效率为42．5％,最大输出功率为267．6roW。单纵模激光输出的信噪比与其泵浦激光的信噪比提高近10dB。SLMBFL对TLS的高频噪声有很好的抑制作用,其输出线宽小于5KHz。     

布里渊光纤激光器的研究及发展前景

介绍了布里渊光纤激光器的原理、研究进展,并讨论了其发展前景:光子晶体光纤由于特殊的光纤结构和应力,可以同时产生具有不同Stokes频移的多种模式SBS,在设计多波长布里渊光纤激光器上颇具优势;高重复频率的多波长超短光脉冲光纤激光器和高功率单频光纤激光器,是布里渊光纤激光器的发展方向;利用各种特种光纤的SBS效应,是制作高稳定的布里渊光纤激光器的有效方法之一。     

使用模式兼容OADM的双LP11模CO-OFDM信号传输方法

介绍了一种使用模式兼容的OADM(光分插复用器)的双LP11模相干OFDM(正交频分复用)信号传输方法。该OADM采用薄膜滤波器和双反射机制实现模式复用的光信号的插分功能。实验结果表明,对于3×318Gbit/s的OFDM信号,OADM在插、分与直通端口的功率代价分别为2.6、2.4和0.7dB。     

128波长输出的自注入布里渊光纤激光器

首次提出并实现极稳定的多波长自启动布里渊光纤激光器。在无布里渊抽运的情况下,通过在光纤环行腔内的Sagnac环路反射镜前加一段长单模光纤,实现了128个功率相对均匀而且稳定的布里渊多波长。通过调节偏振控制器,能在30m的增益带宽内产生布里渊多波长。由于各波长的频率间隔严格相等,如果进一步控制各波长的反射位相,有可能成为一种实现超短脉冲的新锁模方法。     

几种新型的多波长布里渊/ 铒光纤激光器

报道了几种新型的多波长Brillouin/ Erbium 光纤激光器,并对这些激光器的工作原理、实验装置以及研究结果进行了报道。     

弱耦合多芯少模光纤的声波导布里渊散射特性

光纤中的声波导布里渊散射(GAWBS)可在较低光功率水平激发,该散射噪声对大容量空分复用光纤通信、数字相干传输及光量子传输影响较大。针对空分复用光纤通信系统,文章对自制弱耦合7芯4模光纤的GAWBS特性进行了理论和实验研究。结果表明,由于不同纤芯与光纤中心的距离差异,弱耦合7芯4模光纤中不同纤芯具有明显的GAWBS分布差异。未来需要在不同的纤芯中采取不同的GAWBS噪声补偿方法以实现高信噪比和低误码率的空分复用传输。     

受激布里渊光纤环形激光器及其阈值分析

布里渊光纤激光器得到了广泛应用,为了确定谐振腔的光纤长度,首先综述布里渊光纤环形激光器的研究进展,指出受激布里渊光纤环形激光器的优点及主要应用,并提出一种受激布里渊光纤环形激光器的方案.从非线性的受激布里渊散射理论出发,根据受激布里渊散射的阈值模型,推导并得出受激布里渊散射的阈值公式,研究受激布里渊光纤激光器中受激布里渊散射效应的阈值与谐振腔中光纤长度的关系,并进行仿真.仿真结果与实验结果相符,对受激布里渊光纤激光器谐振腔的设计具有参考价值.     

布里渊单模光纤环形腔激光器实验研究

实验研究了布里渊单模光纤环形腔激光器(BSFRL)的输出功率、输出光谱和输出时域特性。通过对激光输出功率和光谱特性与构建激光器的光纤长度和输出耦合器的反馈耦合比关系的研究与分析发现,当构建的BSFRL的输出耦合器反馈耦合比为0.4、光纤长度为1.5 km时,BSFRL具有低泵浦阈值、高转换效率和稳定的单模激光输出,此时激光器的泵浦阈值约为3 mW,光-光转化效率为65%。通过调节偏振控制器,得到稳定的锁模脉冲输出。讨论了BSFRL的时域不稳定性并给出了相应解释。     

超短环形腔布里渊掺铒光纤激光器

提出了一种超短环形腔布里渊掺铒光纤激光器(BEFL),腔长仅为10m。该BEFL以4m长的普通掺铒光纤(EDF)为激光增益介质,腔外布里渊抽运光和980nm抽运光的注入在掺铒光纤中,分别引入非线性布里渊增益和线性掺铒光纤放大器(EDFA)增益。实验结果表明,BEFL工作在单纵模状态,输出信噪比高(>40dB),抽运阈值低(～20mW),输出功率大(>10mW),且布里渊抽运光不仅决定BEFL的输出波长,更对其抽运阈值和出光功率有重要影响。     

被动锁模光纤激光器的耦合输出比

基于环形腔被动锁模光纤激光器的基本原理,对影响其输出特性的关键因素--耦合输出比(R)作了理论和实验研究.理论仿真结果表明,要得到高质量的脉冲,激光器腔内增益与耦合输出比存在-最佳比值,小信号增益为7.5 dB时,耦合输出比应在30%左右.实验中取3 m长的增益光纤,分别采用5%,10%～40%和60%～90%的耦合输出比搭建环形腔被动锁模光纤激光器.实验结果对比分析表明.耦合输出比对激光器的输出特性有重要影响,R取5%～10%间时脉冲谱宽最宽(可达25.4 nm)且谱宽调谐范围较大(＞12 nm),R=10%和30%时脉冲波动幅度最小,R=70%左右时单脉冲能量最大(达3.86 nJ).另外,取R=30%,可在脉冲幅值波动较小的基础上获得最大的脉冲能量;而R=10%时为保证脉冲波动小、谱宽宽和能量大的平衡点.取3 m长的增益光纤和R=10%的激光器,获得了重复频率15.87 MHz.谱宽25.4 nm,单脉冲能量约0.52 nJ的脉冲激光,这些特性不会受到工作台振动、激光器搬动及普通温度变化等因素的影响,脉冲幅值存在约4%的波动.     

几种新型的多波长布里渊/ 铒光纤激光器

报道了几种新型的多波长Briuouin／Erbium光纤激光器，并对这些激光器的工作原理、实验装置以及研究结果进行了报道。     

间隔双倍频移的可调谐多波长布里渊/铒光纤激光器

设计了一种结构简单的波长间隔双倍布里渊频移的可调谐多波长布里渊/铒光纤激光器。利用一个3 dB耦合器形成复合环形腔结构,使奇数阶斯托克斯信号被局限在一个腔内循环,仅有初始布里渊抽运信号和偶数阶的斯托克斯信号能够耦合输出,实现了波长间隔双倍布里渊频移的多波长输出。分析了不同布里渊抽运功率、不同980 nm抽运功率下激光器的输出特性。在布里渊抽运信号功率10 dBm,980 nm抽运功率110 mW的情况下,激光器在1555~1565 nm范围内获得了波长间隔0.176 nm的6个波长输出。     

基于反馈光纤环的可调多波长布里渊掺铒光纤激光器

提出一种基于反馈光纤环(FFL)的多波长布里渊掺铒光纤激光器(MW-BEFL)。主腔由光环形器构成单通谐振腔,长度为50m,而FFL选用传统单纵模布里渊光纤激光器的光纤,长度为10m,以保证每一阶斯托克斯波及反斯托克斯波处于单纵模运行状态,并添加恒温系统消除外界干扰。采用延时干涉法,测得第一阶斯托克斯有45dB的边模抑制比和3.23kHz的线宽,通过调节不同的掺铒光纤放大器(EDFA)功率,对比分析了每一阶斯托克斯波和反斯托克斯波的关系。利用级联受激布里渊散射和四波混频效应,最终获得了50nm(1520~1570nm)可调范围的间隔为0.084nm的15个稳定输出的多波长布里渊掺铒光纤激光器。     

一种使用TE11为过渡模的TE01-HE11模式变换器设计

基于弯曲圆波导耦合理论和规则圆波导突变结构模式匹配法, 利用MATLAB软件编写的相关数值计算程序得到波导模式转换结构的优化参量, 最终使用CST软件对模型进行了仿真和验证.该系统主要由三部分组成: 一个TE01-TE01的过渡器, TE01-TE11和TE11-HE11的圆波导模式转换器.计算结果表明, 该TE01-HE11模式转换系统在24.13 GHz的频率有5%的带宽、转换效率超过了99%.计算结果、仿真结果和实物冷测结果是一致的.     

基于受激布里渊散射的调Q光纤激光器研究

为了获得窄脉宽和高功率的光纤激光脉冲,对基于受激布里渊散射的脉冲抽运调Q光纤激光器进行了实验研究.设计了布喇格光纤光栅、掺Yb3+双包层光纤和单模光纤作为线性谐振腔.采用锥形光纤连接抽运模块与掺Yb3+双包层光纤实现了光纤激光器的全光纤化结构.通过脉冲抽运方式,利用光纤中的非线性效应——背向受激布里渊散射对激光进行混合调Q,得到了纳秒量级的脉冲输出,其脉宽为400ns,平均功率2.5W,重复频率15kHz.结果表明,通过脉冲抽运方式,利用光纤中的受激布里渊散射能够有效地压缩输出脉冲的线宽,实现高功率输出.     

高稳定性布里渊环形激光器的研制与性能研究

研制了一种单频 布里渊激光器,并实验观测了光纤长度以及泵浦功率 等因素对布里渊激光器性能的影响。结果发现,随着光纤长度的减小,布里渊激光器的线宽 在逐渐减小,而输 出光的转换效率先增加再逐渐较小。通过优化选取了光纤长度与泵浦功率,获得了窄线宽单 纵模布里渊激光器。测量结果表明,本文布里渊激光器具有较高的稳定性,激光器的3dB带 宽和差频谱的中心频率在0.1MHz范围内微小波动。     

间隔0.256 nm的多波长布里渊光纤激光器的实验研究

使用一个四端口环行器和两个三端口环形器,设计了一种波长间隔为0.256 nm的多波长布里渊掺铒光纤激光器。该激光器中使用的两个三端口环行器组成的环腔产生一阶Stokes光,四端口环行器组成的环腔产生与入射进腔内的BP光相隔双倍布里渊频移的Stokes光。实验测试得到:当BP为3 dBm、980 nm泵浦功率为27.78 dBm时,可得到波长间隔为0.256 nm的6个波长的激光输出,同时也讨论了Stokes光的数量与BP光功率和980 nm泵浦光功率之间的变化关系。     

基于双波长布里渊光纤激光器的微波信号产生

提出一种新颖的基于双波长布里渊光纤激光器产生微波信号源的结构,通过调节偏振控制器(PC)产生稳定输出的双波长光信号,利用输出的双波长产生10.75GHz的微波信号。一段10km长的普通单模光纤(SMF)作为布里渊增益介质,一段4m长未抽运的保偏掺铒光纤(PM-EDF)和一个由2×2的3dB耦合器组成的微环结构用来抑制边模,一个超窄线宽的分布反馈(DFB)激光器作为布里渊抽运(BP)源。产生的10.75GHz的微波信号通过50GHz带宽的光电探测器(PD)拍频并通过电频谱分析仪(ESA)观测,产生的微波信号线宽约为600kHz。