1 山东建筑大学理学院, 山东 济南 250101
2 山东省科学院激光研究所, 山东 济南 250103
介绍了一种基于分布反馈光纤激光器的超窄线宽布里渊光纤激光器。采用布里渊环形腔结构,以分布式反馈光纤激光器作为布里渊泵浦光源,以输出波长为980nm的半导体激光器作为腔内掺铒激光放大的泵浦光源,实现了超窄线宽的布里渊激光输出。布里渊环形腔腔长为10 m,加偏振控制后可获得单频布里渊激光输出。为保证激光器的单纵模输出,分布反馈光纤激光器和半导体激光器泵浦光源功率应分别不低于20 mW和50 mW。泵浦光源输出功率最大为250 mW时,最终布里渊激光输出功率超过15 mW,线宽可小于100 Hz。
光纤激光器 超窄线宽 分布式反馈 布里渊光纤激光器 激光与光电子学进展
2020, 57(7): 071401
1 山东省科学院激光研究所山东省光纤传感技术重点实验室, 山东 济南 250014
2 胜利油田新胜石油物探技术服务有限责任公司, 山东 东营 257000
提出了一种利用均匀相位掩模板制作啁啾光纤光栅(FBG)的方法。在对光纤的扫描曝光过程中, 相位掩模板沿长度方向周期性抖动, 且抖动幅度随光栅扫描长度的变化而变化, 使FBG的相位随着掩模板位置的变化而变化, 实现了FBG周期的线性调制, 从而得到线性啁啾FBG。掩模板抖动振幅的变化规律决定了FBG的啁啾系数。设计了3种不同的相位掩模板抖动函数, 实验制作了不同啁啾量的FBG。
光纤光学 啁啾光纤光栅 相位掩模板 抖动 激光与光电子学进展
2017, 54(2): 020603
山东省科学院激光研究所 山东省光纤传感技术重点实验室, 济南 250014
分析了分布反馈光纤激光器的声波敏感机理, 发现阻断“弦”结构对声振动的传递和响应是隔声隔振封装工艺的关键.根据分析设计了一种主体为弧形中性轴线槽的封装结构, 分布反馈光纤激光器有源相移光栅在一定预拉力下粘结固定在封装结构的槽中, 光栅各点均贴附在弧形平面上.实验结果表明, 这种结构有效消除了声致弯曲等效应的影响, 使激光器窄线宽特性在外界声波和振动冲击下能够得到良好保持.同时, 实现了激光波长大范围的温度调谐, 波长温度调谐系数由10 pm/℃提高到30 pm/℃以上, 且激光器输出性能稳定.
光纤激光器 分布反馈光纤激光器 有源相移光纤光栅 隔声隔振 频率调制 Fibre laser Distributed feedback fibre laser Phase shifted fiber Bragg grating Acoustic and vibration isolation Frequency modulation
1 山东省科学院激光研究所山东省光纤传感技术重点实验室, 山东 济南 250014
2 新南威尔士大学电子工程与通信学院, 悉尼 2052, 澳大利亚
分别对Nufern公司和CorActive公司的光敏性Er/Yb共掺单模光纤采用直接紫外曝光方式制备了分布反馈和分布布拉格反射结构的短腔光纤激光器。实验结果表明：Er/Yb共掺光纤存在与温度有关的猝灭效应。在激光斜率效率测试过程中，当抽运功率达到一定值时，出现了激光输出功率陡然降低的现象。对激光器谐振腔进行辅助散热时，激光转化效率有所升高。通过对同一台激光器进行先后测量发现，再次测量得到的激光器效率总是低于制作完成即时测量的数值；在高抽运条件下，输出功率衰退和受温度影响的状况总是存在。
激光器 Er/Yb共掺光纤 温度猝灭 浓度猝灭
Author Affiliations
Abstract
1 Shandong Key Laboratory of Optical Fiber Sensing Technologies, Laser Institute of Shandong Academy of Sciences, Shandong 250014, China
2 School of Electrical Engineering and Telecommunications, The University of New South Wales, NSW, 2052, Australia
An amplified and narrow-linewidth distributed feedback fiber laser in a master oscillator power amplifier (MOPA) configuration is presented. It consists of a distributed feedback fiber laser as the seed laser and an MOPA structure in an all-single-mode fiber system. The optimized narrow-linewidth fiber laser has an over 15% efficient slope. The packaged laser module shows excellent performance including a narrow linewidth of 2 kHz, low relative intensity noise below 100 dB/Hz at the relaxation oscillation frequency, and low phase noise, which make it very suitable for interference and distributed sensing applications.
Chinese Optics Letters
2015, 13(Suppl): S21404
山东省光纤传感技术重点实验室 山东省科学院激光研究所, 山东 济南 250014
简要介绍了窄线宽激光器技术的现状。针对国内市场对进口窄线宽光纤激光器的依赖，研制了具有自主知识产权的分布反馈光纤激光器样机，突破了有源相移光纤光栅制作技术、隔声隔振封装和有效的功率放大等技术问题，样机功率达到35 mW，线宽小于3 kHz，相对强度噪声低于-115 dB/Hz，主要技术指标已基本接近NKT和NP等先进的国外产品。将样机应用于分布式光纤振动传感系统中，良好地实现了施加信号的解调，信噪比和稳定性完全满足应用要求，并且系统成本远低于进口产品。
激光器 窄线宽 分布反馈光纤激光器 隔声隔振 分布式光纤传感 光学学报
2015, 35(s2): s214005
1 山东省科学院激光研究所 山东省光纤传感技术重点实验室, 济南 250014
2 新南威尔士大学 电子工程与通信学院, 澳大利亚 悉尼 2052
在光敏性掺铒光纤上制作了45 mm长非对称相移结构光纤光栅, 构成前后向功率输出比大于100∶1的分布反馈光纤激光器.利用一定长度的掺铒光纤吸收有源相移光栅后的剩余泵浦光, 实现了对前向输出激光信号的放大, 并采用OptiSystem软件模拟了掺铒光纤长度与增益的关系.为了保持输出激光的窄线宽和低噪音特性, 利用布喇格波长与激光相同的光纤光栅和光纤环行器构成光窄带滤波器, 对放大后激光信号的ASE噪音进行滤除.研究表明: 所设计的激光器结构充分利用了泵浦光, 在300 mW的(980 nm)泵浦功率下获得了功率为32.5 mW, 线宽为11.5 kHz, 相对强度噪音为－87 dB/Hz的激光输出.
分布反馈光纤激光器 相移光纤光栅 光纤放大器 窄线宽 低噪音 Distributed feedback fiber laser Phase-shifted fiber grating Fiber amplifier Narrow-linewidth Low-noise
1 山东省科学院激光研究所山东省光纤传感技术重点实验室, 山东 济南 250014
2 新南威尔士大学电子工程与通信学院, 澳大利亚 悉尼 2052
介绍了在相位掩模板法制作光纤光栅的过程中，通过测量和调节光纤在拉直状态下所承受的拉力，从而精确控制光栅布拉格波长的光纤光栅制作方法。利用此方法，可使光纤光栅的波长制作误差控制在±0.05 nm以内，并利用一定周期的相位掩模板制作5 nm波长范围内的任意波长的光纤光栅，极大地提高了相位掩模板法制作技术的效率和灵活性。同时，提出了利用扫描曝光技术，在光纤光栅刻写过程中持续改变光纤拉力，制作啁啾光纤光栅的新方法。
光栅 相位掩模板 光栅布拉格波长 拉力 啁啾光纤光栅
1 山东省科学院激光研究所山东省光纤传感技术重点实验室， 山东 济南 250014
2 新南威尔士大学电子工程与通信学院， 澳大利亚 悉尼 2052
介绍了目前最常用的两种制作相移光纤光栅的方法，即分步曝光法(或遮挡法)和相位掩膜板移动法，对比分析了两种方法引入相移的物理机制，并利用传输矩阵法理论模型，数值模拟了两种制作方法下的相移光纤光栅透射谱，并分别进行了分布反馈光纤激光器(DFB-FL)的对比实验。结果表明，分步曝光法制作相移光纤光栅时，相移量与光栅中无曝光段的长度及纤芯折射率调制量均有关，难以精确控制相移量的大小，并且存在偏振模竞争问题；而相位掩膜板移动法通过压电陶瓷直线微动台控制掩膜板和光纤相对位移，在光栅中引入相位变换，可以将相移量控制在0~2π范围之内，更容易实现π相移光栅的制作。
光栅 分布反馈光纤激光器 π相移光纤光栅 相位掩膜板 中国激光
2012, 39(s1): s105002
1 山东省科学院激光研究所山东省光纤传感技术重点实验室, 山东 济南 250014
2 山东大学信息科学与工程学院, 山东 济南 250100
3 新南威尔士大学电子工程与通信学院, 澳大利亚 悉尼 2052
采用相位掩模板法，实验研究了准分子激光器制作光纤布拉格光栅(FBG)过程中，紫外光热效应对光栅生长过程和光谱结构的影响。研究发现，相位掩模板法直接曝光法中，对同一段光敏光纤进行累加曝光，其反射率不会随着曝光量的增大而线性增长，而在多次曝光时会产生光栅反射率变小的“漂白”现象，并且多次曝光的时间间隔越短，“漂白”的过程也越长；相同的曝光量下，激光器重复频率越高，则曝光所用时间越短，所形成的光纤光栅的反射率越高；扫描曝光制作光纤光栅时，在相同的曝光参数下，扫描移动方向的不同会导致光栅旁瓣分布规律的不同，由此提出了光栅制作过程中存在“热致啁啾”现象。
光纤光学 光纤布拉格光栅 热效应 相位掩模 热致啁啾 激光与光电子学进展
2011, 48(12): 120602
