1 上海航天控制技术研究所，上海 201109
2 中国科学院上海光学精密机械研究所， 上海 201800
为了在较低泵浦功率下实现单纵模双波长激光信号的输出，进而获得窄线宽的高频微波信号，设计并实验了一种基于复合滤波结构的窄线宽高频微波信号产生装置。通过8字腔结构布里渊增益腔和反射式光纤光栅构成的波长选择滤波器实现了4倍布里渊频移间隔的双波长斯托克斯光信号输出，采用200 m长单模光纤作为增益介质，同时与50 m长单模光纤构成级联光纤环结构，采用三端口耦合器与2 m长未泵浦的保偏掺铒光纤构成萨格纳克环结构，利用级联光纤环结构和萨格纳克环结构的复合滤波作用实现了斯托克斯光信号模式的选择，使输出的斯托克斯光信号由多纵模运行状态变为单纵模运行状态。实验证明：通过对输出的单纵模双波长斯托克斯光信号进行拍频检测可得42.85 GHz的高频微波信号产生，线宽为38 kHz；通过改变可调谐泵浦激光器的输出波长，可实现42.25~43.51 GHz范围内的频率调谐；通过稳定性测试，产生的42.85 GHz高频微波信号的频率变化在0.83 MHz内，峰值功率变化在±0.8 dB内，稳定性良好，满足实际应用需求。
光纤光学 高频微波信号 级联光纤环 萨格纳克环 fiber optics high frequency microwave signal cascaded fiber ring Sagnac ring 红外与激光工程
2021, 50(10): 20210074
1 长春理工大学 空间光电技术国家与地方联合工程研究中心，吉林 长春 130022
2 长春理工大学 理学院，吉林 长春 130022
3 长春理工大学 光电工程学院，吉林 长春 130022
报道了一种基于多波长类噪声脉冲的被动锁模掺铒光纤激光器。采用980 nm半导体激光器作为泵浦源，2.5 m长的掺铒光纤作为增益介质。锁模机制为非线性放大环形镜（NALM）。通过自相关迹证明输出脉冲为类噪声脉冲。该类噪声脉冲的光谱3 dB带宽可达17.2 nm，边模抑制比为47.7 dB，重复频率为5.434 MHz，单脉冲能量为7.9 nJ。为了实现平坦的多波长输出，在NALM结构中加入Sagnac环干涉仪，获得了最大波长数为5的平坦多波长类噪声脉冲，平坦度为1.995。
掺铒光纤激光器 多波长 类噪声 非线性放大环镜 erbium-doped fiber laser multi-wavelength noise-like nonlinear amplifier loop mirror
1 长春理工大学 空间光电技术国家地方联合工程研究中心，吉林 长春 130022
2 长春理工大学 光电工程学院，吉林 长春 130022
3 长春理工大学 理学院，吉林 长春130022
为了在高腐蚀、高辐射和强电磁干扰等复杂环境下实现对温度的精确测量，设计并实验了一种基于传感多波长布里渊光纤激光器（MBFL）和参考MBFL的高灵敏度全光纤温度传感器。理论和实验上分析了布里渊散射光的频移与温度变化之间的关系，根据输出斯托克斯激光信号对拍频所得微波信号的频移变化，测量温度的变化。通过带宽为0.1 nm的可调谐光滤波器选择第10阶斯托克斯激光信号对输出，并对其进行拍频探测，实现对传感MBFL周围温度变化的精确测量。通过拍频探测第10阶斯托克斯激光信号对，得出其灵敏度为10.829 MHz/℃。当选用第10阶斯托克斯激光信号对进行温度测量时，温度变化40℃的测量误差约为0.138℃。
布里渊散射 光纤激光器 光纤传感 温度传感 Brillouin scattering fiber laser fiber sensor temperature sensor
1 长春理工大学空间光电技术国家与地方联合工程研究中心, 吉林 长春 130022
2 长春理工大学光电工程学院, 吉林 长春 130022
1.70 μm波段光源在生物医疗、红外光源产生等方面具有巨大的应用前景, 1.70 μm波段增益谱研究是近年来的热点。为避免受激布里渊散射, 采用自制多模光纤激光器作为拉曼抽运源, 经1550 nm/1650 nm波分复用器抽运高非线性光纤和色散位移光纤产生拉曼增益谱。首先分析了多模激光抽运产生增益谱的原理, 然后通过实验分析不同功率下各种长度高非线性光纤、色散位移光纤组合产生的前向谱和后向谱。实验结果表明, 1 km长高非线性光纤和6 km长色散位移光纤的组合可得到输出功率最大、峰值波长接近1700 nm的后向增益谱, 这为实现1.70 μm波段连续激光器和超快激光器提供了技术参考。
激光器 1.70 μm波段 增益谱 多模激光 受激拉曼散射 受激布里渊散射 激光与光电子学进展
2017, 54(12): 121405
1 长春理工大学 空间光电技术国家与地方联合工程研究中心，吉林 长春 130022
2 北方电子技术研究所，北京 100083
为了满足超远程和高速空间激光通信的需求，设计了一种以1.06 μm光纤激光4支路相控阵作为发射源的通信系统结构。采用53 Mb/s、120 Mb/s、155 Mb/s速率调制的伪随机序列，实验了相控阵种子源和一条支路处调制的2种方案。结果表明: 相同速率下，种子源调制的接收眼图质量较好，通过相位控制，可以进一步提高接收质量。实验中，研究了2条支路光分别调制的相控阵多载波特性，调制信号采用5/5.08 MHz及20/40 MHz两组正弦波，经光束合成和相位控制，在接收端观测到相应的频域信号。实验初步验证了光纤激光相控阵空间通信系统的可行性。
光通信 光纤激光相控阵 调制 眼图 optical communication optical fiber laser phased array modulation eye diagram
1 长春理工大学 空间光电技术国家与地方联合工程研究中心，吉林 长春 130022
2 长春理工大学 空间光电技术研究所，吉林 长春 130022
3 杭州电子科技大学 通信工程学院，浙江 杭州 310018
基于逆向调制反射器(MRR)的空间光通信系统因其结构紧凑、可免去链路一端的捕跟(APT)系统、功耗低等优点，是空间光通信系统研究热点之一。提出采用双波长激光发射实现全双工逆向调制回复空间光通信结构，并基于该结构对强度调制解调模式，通信距离为300 km，通信速率为1 GHz下的地面站对近地小卫星全双工通信链路进行了链路计算及通信误码率的分析。当MRR端口径为0.1 m时，通信链路余量大于5 dB ,通信误码率优于10-15，满足通信链路的要求。并进一步分析了仿真结果存在的缺陷。结果表明所提出的空间光通信结构在小卫星对地面站全双工激光通信是可行的，是未来空间光通信系统发展趋势之一。
空间光通信 逆向调制回复器 全双工 free space laser communication modulating retro-reflector full-duplex
1 长春理工大学空间光电技术国家与地方联合工程研究中心, 吉林 长春 130022
2 长春理工大学空间光电技术研究所, 吉林 长春 130022
提出基于8字型结构布里渊多波长光纤激光器的可调谐高频微波的产生方法,该结构耦合输出奇次阶斯托克斯光，从而实现间隔约为20 GHz或0.16 nm的双波长激光信号输出，第一阶斯托克斯光和第三阶斯托克斯光功率变化在±0.35 dB以内。双波长激光信号通过外差的方式进入高速光电探测器产生21.39 GHz的微波信号，所得到微波信号的信噪比约为20 dB，通过拟合得到3 dB线宽约为2 MHz，微波信号功率变化在±0.75 dB以内。并对比抽运光和第二阶斯托克斯光拍频的微波信号线宽，线宽约为2 MHz。通过调节抽运光的波长实现了微波信号可调谐，范围为±0.28 GHz。实验结果说明，所提结构可实现近20 GHz的可调谐微波信号，对进一步提高微波信号的质量进行了分析。
激光光学 高频微波 布里渊光纤激光器 8字型结构 可调谐 拍频 中国激光
2014, 41(12): 1202006
1 长春理工大学 教育部光电探测与光电信息传输重点实验室，长春 130022
2 长春理工大学 空间光电技术研究所，长春 130022
使用四端口环行器和可调谐滤波器，设计了一种间隔为双倍布里渊频移的多波长布里渊掺铒光纤激光器.该光纤激光器中使用的四端口环形器可以限制奇次阶斯托克斯光在腔内循环并耦合输出初始泵浦光和偶次阶斯托克斯光，而可调滤波器抑制环形腔所形成的自激振荡模，增加了激发多波长激光的功率，从而增加多波长输出个数及其调谐范围.在布里渊泵浦功率为8 dBm、980 nm泵浦功率为279 mW时，实验获得波长间隔为0.173 nm的6个波长的激光输出，输出激光的可调谐范围为28 nm.
光纤激光器 受激布里渊散射 多波长 双倍布里渊频移 可调谐 Fiber laser Stimulated Brillouin scattering Multiwavelength DoubleBrillouinfrequency spaced Tunable
1 长春理工大学空间光电技术国家地方联合工程研究中心, 吉林 长春 130022
2 长春理工大学光电测控与光信息传输技术教育部重点实验室, 吉林 长春 130022
3 长春理工大学理学院物理系, 吉林 长春 130022
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10.75 GHz的微波信号。一段10 km长的普通单模光纤(SMF)作为布里渊增益介质，一段4 m长未抽运的保偏掺铒光纤(PM-EDF)和一个由2×2的3 dB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10.75 GHz的微波信号通过50 GHz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600 kHz。
光纤光学 微波信号产生 布里渊光纤激光器 微环 饱和吸收体
