两段级联宽带碲基掺铒光纤放大器特性研究

利用四能级结构速率方程组和光功率传输方程组,研究了在碲基掺铒光纤(EDTF)中内插一个光隔离器、形成两段级联的碲基掺铒光纤放大器(EDTFA)后对EDTFA性能的改善.结果表明,在给定泵浦方式、泵浦功率、纤芯掺杂浓度和输入信号功率条件下,两段级联EDTFA可以有效的抑制光纤中反向传输放大自发辐射(ASE)噪声,降低反转粒子数的消耗,从而提高信号增益、输出功率,并且降低了噪声系数.对不同光纤长度和光隔离器内插在光纤中不同位置的研究表明,当光纤为最佳长度和光隔离器在最佳位置处时,可使短波长信号增益增加10 dB,噪声系数减小1 dB,并进一步增加了放大带宽以及功率转换效率.     

一种实用化的高功率低噪声波长连续可调光纤激光器

报道了一种基于光纤光栅 (FBG)的高功率可调谐环形腔掺铒光纤激光器。该激光器由 980nm激光二极管(LD)抽运 ,在 15 6 2nm波段获得了线宽小于 0 0 4nm的激光输出 ,调谐范围可达 4 6nm ,输出波长复现性误差小于 0 0 8nm。由于铒光纤选择了最佳长度 ,并在光纤环路中引入两个隔离器抑制噪声 ,提高了信噪比 ,激光器输出的最大功率可达 4 2 8mW ,此时功率稳定性为± 0 0 3dB ,斜率效率为 7 3%。     

基于MOPA结构的高功率线偏振脉冲Yb光纤激光器

介绍了基于Nd3+:GdVO_4声光调Q激光器种子源和大直径Yb双包层保偏光纤作为放大介质的高功率线偏振脉冲光纤激光器.一个工作波长为808 nm的半导体激光器端面泵浦的、声光调Q的Nd3+:GdVO_4激光器输出重频在20～50 kHz、平均功率约3 w的高光束质量的1063 nm波长的激光,经过光学耦合系统和光学隔离器进入大直径Yb双包层保偏光纤作为光纤放大器的种子源,在波长为975 nm的半导体激光器泵浦下,光纤放大器获得了近衍射极限的、平均功率超过20 w、偏振抑制比超过14 dB的高功率线偏振脉冲激光输出.     

级联SOA回波损耗分析

采用回波损耗分析方法,研究了单个半导体光放大器(SOA)模块和级联SOA的反馈抑制问题。拉锥光纤直接耦合SOA的净增益难以超过14dB。提出了一种采用光隔离器和斜端面光纤耦合SOA结构,可望获得高于20dB的净增益。     

高功率光隔离器的热效应分析与优化

为提高光隔离器在高功率激光条件下的工作性能,基于琼斯理论研究了隔离器的热致退偏效应,设计了一种外置补偿晶体的隔离器,着重分析了隔离器隔离度及热透镜效应随入射光功率的变化规律。结果表明:通过调整氟化钙晶体的晶轴方向和长度,隔离器的热致退偏和热透镜效应可以得到有效抑制。在100 W激光条件下,外置补偿晶体后隔离度提高了16.3 dB,功率损耗降低8%。研究结果可优化设计隔离器结构,有效提升高功率隔离器的隔离度并减小功率损耗。     

带光隔离器的双包层EYDFA特性研究

基于速率方程和光传输方程,对带光隔离器的级联双包层铒镱共掺光纤放大器(EYDFA)进行了研究.结果发现小信号条件下与单级结构相比,在三种泵浦方式中,前向泵浦级联结构的增益增加最多达到4.4dB,后向泵浦的增益最大,前向和双向泵浦的噪声系数接近理论极限3dB,前向泵浦的最佳光纤长度增大近1倍.     

光纤水听器远程传输中相干瑞利噪声的抑制

在使用窄线宽光源的干涉型光纤水听器远程传输系统中,瑞利散射通过多光束干涉引入了严重的相干噪声。分析了光纤远程传输产生的单次瑞利后向散射(RB)和双重瑞利散射(DRS)对干涉系统的影响,并使用隔离器对RB进行抑制。推导了DRS引入的相位噪声的模型,通过讨论DRS的调制特性,得出相位产生载波(PGC)技术在消除相位衰落的同时也可以大大抑制DRS产生相干噪声的结论。实验结果表明,在光纤水听器往返各25km的传输系统中,隔离器对RB产生的相位噪声抑制最大达20dB,PGC技术对DRS噪声的抑制最大达10dB。在同时抑制RB和DRS后,50km光纤传输系统中相干瑞利散射噪声的影响基本消除。     

集成保偏光纤隔离器/分接耦合器

Micro－Optics公司已研制出各种集成保偏光纤隔离器／分接耦合器，工作波长分别为１５５０nm、１４８０nm、１３００nm等。其消光比＞２５dB、损耗＜０．８dB、隔离系数＞４０dB、返程损耗＞５５dB。该公司现可提供各种分接耦合器。产品适合放在各种具有Panda、Bowtie和Oval牌包覆层的保偏光纤中使用。（No．４６）集成保偏光纤隔离器/分接耦合器@小平     

大口径磁光隔离器隔离度单次测量技术

搭建了全光纤化的大口径磁光隔离器隔离度单次测量系统,体积小且调节灵活方便,在大口径隔离器的在线测量方面具有独特优势。利用光纤器件在光束传输和耦合方面的优势以及磁光隔离器的工作特点,采用透过率相对测量法和静动态对比法实现了隔离度的单次测量。实验可测量动态范围达到33dB以上,且通过调整光纤耦合器分光比可使测量动态范围进一步提高到50dB以上。该方法有效消除了输入信号脉冲功率及偏振态抖动等因素对测量精度的影响,在输入信号脉冲能量和偏振态随机抖动的情况下,仍然可实现抖动波峰波谷(PV)值为2.2%的测量精度。     

新颖的高平坦度高功率掺铒光纤光源

报道了在前向结构中光纤前端输出处加用3dB耦合器制作的光纤圈反射器形成双程后向输出结构,实现了一种高平坦化的高功率光源。通过调节抽运功率及光纤长度等参量,实现3dB带宽达35．28nm(基本完全覆盖C波段),功率为7．679mW(8．85dBm)和平均波长为1545．881nm的超荧光光纤光源(SS)。与常用技术相比,该技术更简单,实用,同时提高了光源效率,稳定性好,易于降低成本,设计方便。由于L波段的超荧光的本身平坦度较好,此方案可得到高平坦度的C L波段高功率宽带超荧光输山,尤其适用于需要高平坦度高功率超荧光的场合。     

高功率窄线宽全光纤结构掺铥连续光纤激光器

报道了高功率、窄线宽、全光纤结构的2μm波段掺铥连续光纤激光器。该掺铥连续光纤激光器采用了主振荡功率放大(MOPA)结构设计,通过采用790nm的多模半导体激光器抽运双包层单模掺铥光纤,获得了稳定的中心波长为1963nm的窄线宽、连续激光输出,最大输出功率为20mW。利用该低功率连续激光作为种子源经过两级掺铥光纤放大器后,平均输出功率达到了22W,相应的斜率效率为44%,激光中心波长为1963nm,3dB光谱线宽仅为0.24nm。     

Wide Dynamic Range Optical Power Control Based on Cascaded Fused Tapered Couplers for High-Power Yb-Doped Fiber Lasers

Wide dynamic-range optical power control was achieved in a novel all-fiber device for a high-power Yb-doped fiber laser input using a serially cascaded fused tapered coupler pair. Torsional stress was independently applied over the coupling zones, which resulted in phase changes by photoelastic effects and subsequent linear shifts in transmission spectra. Dynamic range of 46 dB and low insertion loss below 1 dB were achieved for 1060-nm fiber laser with the incident fiber coupled power of 3.4 W. The detailed fabrication process of the device, characterization, and theoretical background are discussed.      

基于泵浦调制的高功率光纤激光器过冲抑制

分析了高功率光纤激光器过冲效应的产生机理,提出一种基于泵浦调制的过冲效应抑制方法,在线性恒流闭环负反馈技术的基础上实现泵浦调制,遏止光纤激光振荡器中“反转粒子”过量积累,最终抑制高功率光纤激光器的过冲效应,搭建了750W的光纤激光器系统,经泵浦调制后,1450W的激光过冲衰减了-2.86dB,达到额定功率缓升时间小于1ms,有效地抑制了激光过冲效应。     

Performance limitations of high-power DFB fiber lasers

In this letter, we experimentally study several different configurations of high-power single-frequency sources based on distributed-feedback fiber laser (DFB FL). In particular, we have compared two schemes in terms of pumping efficiency, relative intensity noise (RIN) and optical signal-to-noise ratio (OSNR): directly pumped DFB FLs pumped by a high-power fiber-based pump source (stand-alone DFB FL) and a combination of a DFB FL and a power amplifier (amplified DFB FL). At the output powers below 40 mW, a stand-alone DFB FL has the highest OSNR (> 63 dB) and the lowest RIN (< -165 dB/Hz). The net efficiency of a stand-alone DFB FL can be doubled by using an amplified DFB FL at the expense of degraded OSNR and RIN. It is also shown that RIN below -160 dB/Hz and OSNR > 60 dB can be achieved by an amplified DFB with output power greater than 1 W.     

Highly stable low-noise Brillouin fiber laser with ultranarrow spectral linewidth

We demonstrate an all-fiber high-power single-frequency Brillouin fiber ring laser with maximum power of 100 mW at 1.55 /spl mu/m, which is actively stabilized by using the Pound-Drever-Hall frequency-locking scheme. Significant reduction (/spl sim/20dB) of both relative intensity noise and frequency noise was observed in the Brillouin Stokes radiation as compared with those noises of its pump source, a narrow-linewidth Er-doped fiber laser. Ultranarrow spectral linewidth of the Brillouin fiber lasers was investigated by both delayed self-heterodyne technique and heterodyne beat technique between two independent Brillouin fiber lasers.     

Broad-band diode-pumped ytterbium-doped fiber amplifier with 34-dBmoutput power

We investigate a high-power diode-pumped double-clad ytterbium-doped fiber amplifier with 34-dBm average output power and 1050-1095-nm bandwidth. A multidiode concentrator pumps the amplifier at 980 nm, with ~6 W of power launched into the inner cladding. Besides CW-signals, we amplify pulses from a mode-locked laser to 1 kW of peak power with only minor nonlinear distortions as well as pulses from a Q-switched laser to 50 μJ of energy. Reflections and backscatter limit the gain of the amplifier to 40 dB for a pump power of 2.5 W. For higher pump-powers than this, the amplifier started to self-Q-switch. The results are important for the development of cladding-pumped high-power fiber amplifiers     

大模场低损耗光子晶体光纤的研究与设计

为了改善高功率光纤激光器的非线性效应,提出并设计了一种新型的无源、单模、低损耗、大模场的光子晶体光纤结构.利用时域有限差分法并结合完美匹配层边界条件,分析了光子晶体光纤有效模场面积的影响因素,得到光子晶体光纤性能随波长及几何结构的变化规律,从而得到实现更大模场面积的结构参量.结果表明,保证单模传输的情况下,在1.064...     

一体式高功率光纤泵浦耦合器及其制作技术

一种自行研发的的高功率光纤泵浦耦合器,采用一种光纤点熔技术制作,耦合区完全熔融为一体,该耦合器预定用于高功率光纤激光器和光纤放大器,泵浦耦合效率大于95%,插入损耗小于0.28dB,功率耐受能力不小于16.6W,结构稳定,可靠性高。     

1.5-μm-band optical time domain reflectometer for single-modeoptical fiber using a P2O5-highly-doped fiberRaman laser

A wide-dynamic-range 1.5-μm-band optical time-domain reflectometer (OTDR) for single-mode optical fibers using a P₂O₅-highly-doped fiber Raman laser light source and a cooled Ge-p-i-n photodiode is realized for the first time. The stimulated-Raman-scattering properties of P₂O₅-doped single-mode fiber are investigated. Using this fiber and an Nd:YAG laser operating at 1.32 μm, a high-power light pulse at 1.59 μm is generated with high efficiency. Using the stimulated-Raman-scattering light as the light source and a high-sensitivity optical receiver, a 1.5-μm-band OTDR having a one-way dynamic range of 35 dB is realized     

高功率光纤激光器及其进展

概要地描述高功率光纤激光器的基本工作原理和关键技术;介绍目前国际市场上刚出现的几种新颖的 高功率光纤激光器,并描述它们的特征;对高功率光纤激光器在一些领域中的应用进行了展望。