1 中国科学院空天信息创新研究院，北京 100094
2 中国科学院大学，北京 100049
3 北京航天控制仪器研究所，北京 100039
4 中国科学院力学研究所 国家微重力实验室，北京 100190
报道了采用DBR方式，利用8 mm的高浓度掺Yb3+单模光纤，实现了波长为1064 nm的单纵模调谐激光稳定输出的实验结果。该DBR谐振腔有效腔长为16 mm，输出最大功率为7.4 mW，通过半导体制冷器温控改变谐振腔的温度，实现了0.824 nm的单纵模无跳模调谐。采用光纤外差法，并利用低损耗环形器和光纤反射镜倍增延迟线长度提升测量精度的方式，测量得到激光最大线宽为4.4 kHz。单纵模激光的弛豫震荡峰位于900 kHz处，其相对强度噪声为−110 dB/Hz，当频率大于1.5 MHz时相对强度噪声为−145 dB/Hz。
光纤激光器 单频 温度调谐 分布布拉格反射 fiber laser single frequency temperature tuning distributed Bragg reflection 红外与激光工程
2023, 52(4): 20220570
模拟分析了在不同入射泵浦光半径下MgO∶PPLN晶体的热分布，考虑晶体在工作时中心轴线附近产生的温度升高现象，引入晶体升温参数t，分析优化了晶体温度调谐曲线。实验中研究了MgO∶PPLN光参量振荡（OPO）的逆转换现象，分析了腔镜的参量光反射率和最佳泵浦超阈值倍数的关系，讨论了晶体长度对OPO光-光转换效率的影响。通过优化实验，在温度范围为30~190 ℃内，测得信号光波长连续变化区间为1568.9~1659.8 nm，当泵浦功率为1.12 W、脉冲重复频率为15 kHz、温度为90 ℃时，得到最大平均功率为110 mW、波长为1595 nm的近红外激光输出。
光参量振荡 温度调谐 光-光转换效率 逆转换 激光与光电子学进展
2023, 60(13): 1316022
1 国防科技大学电子对抗学院脉冲功率激光技术国家重点实验室, 安徽 合肥 230037
2 国防科技大学先进激光技术安徽省实验室, 安徽 合肥 230037
对3.5 μm KTiOAsO4光参量振荡器(KTA-OPO)的温度调谐性能进行研究,仿真计算不同温度下KTA的相位匹配曲线,以及光束与z轴的夹角θ与调谐斜率的对应关系。仿真结果表明,随着θ值的增大,闲频光的峰值波长呈单调递增的趋势,调谐斜率呈单调递减的趋势,且I类相位匹配的调谐斜率普遍大于II类。对于非临界相位匹配(NCPM)KTA-OPO,对其温度调谐性能进行理论和实验研究。实验结果表明,当温度从30 ℃升高到180 ℃时,在II类相位匹配的条件下,闲频光的峰值波长从3463 nm移动到3474 nm,调谐斜率为0.073 nm/℃,理论上的调谐斜率为0.077 nm/℃,实验与理论计算结果相符,说明非临界相位匹配KTA-OPO在不同温度下的中红外闲频光输出波长受到温度的影响小,环境适应性强。
激光器 3.5 μm激光; 光参量振荡器 KTiOAsO4晶体 温度调谐
Author Affiliations
Abstract
1 State Key Laboratory of Pulsed Power Laser Technology, National University of Defense Technology, Hefei 230037, China
2 Advanced Laser Technology Laboratory of Anhui Province, Hefei 230037, China
3 Technical Institute of Physics and Chemistry, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China
The temperature tuning of (BGSe) was demonstrated for the first time, to the best of our knowledge. When the temperature of BGSe (56.3°,0°) was raised from 30°C to 140°C, the idler light under type I raised from 3637 nm to 3989 nm, the tunable range reached 352 nm, and reached 3.20 nm/°C. We calculated the phase matching curve of BGSe when and took different values. The relationship between and was obtained by fixing at 0°. The maximum and its corresponding () phase matching type were reported under different fixed .
temperature tuning BaGa4Se7 optical parametric oscillator Chinese Optics Letters
2021, 19(2): 021901
北京自动化控制设备研究所惯性技术国家重点实验室，北京 100074
本文针对谐振式光纤陀螺应用需求，提出一种基于激光器温度和 PZT协同控制的频率跟踪锁定控制方案，综合利用激光器温度调谐所具有的大范围、PZT电压调谐的高精度高动态技术优势，实现光纤激光器中心频率对谐振腔谐振频率的跟踪锁定。进行了透射式谐振信号的数学仿真，对温度和 PZT协同控制方案进行了硬件设计和算法仿真，重点分析了频率跟踪锁定方案中控制参数对锁定稳定性的影响情况。完成了激光器频率锁定系统的研制，实现了激光器中心频率对谐振腔谐振频率的高精度、长时间跟踪锁定，常温条件下 1 h频率跟踪锁定精度为 4.8×10-9，变温条件下 5.5 h频率跟踪锁定精度低至 9.74×10-8。上述研究工作为谐振式光纤陀螺长期性能提升奠定了重要的技术基础。
谐振式光纤陀螺 频率锁定 温度调谐 PZT控制 resonator fiber optic gyroscope frequency locking temperature tuning PZT control
设计了一种温度调控的液晶填充光子晶体光纤, 利用有限元法对光子晶体光纤的色散补偿特性进行数值模拟.从理论上分析了各结构参数对光子晶体光纤色散产生的影响, 并进行结构参数优化.通过调节液晶折射率, 将色散补偿位置精确调节至1 550 nm处, 负色散峰值为－426 000 ps·nm－1·km－1, 2 m长液晶填充光子晶体光纤可以补偿50 000 m的标准单模光纤(G652).模拟结果显示,色散补偿波长随填充液晶有效折射率指数发生变化, 通过温度调节可以实现1 533 nm~1 552 nm波长内的定量控制.
光纤光学 光子晶体光纤 温度可控 色散补偿 双芯光纤 有限元法 数值模拟 液晶填充 模式耦合 Fiber optics Liquid crystal fiber Temperature tuning Dispersion compensation Two-core fiber Finite element method The numerical simulation Liquid crystal-filled Mode coupling
孙俊杰 1,2,3王泽锋 1,2,3,*王蒙 1,2,3奚小明 1,2,3陈金宝 1,2,3
1 国防科学技术大学光电科学与工程学院, 湖南 长沙 410073
2 大功率光纤激光湖南省协同创新中心, 湖南 长沙 410073
3 高能激光技术湖南省重点实验室, 湖南 长沙 410073
根据π相移光纤光栅的温度可调谐原理,使用半导体制冷器(TEC)和制冷片控制π相移光纤光栅的温度,从而改变其中心波长。随着温度升高,π相移光纤光栅的中心波长向长波方向线性漂移,温度从0 ℃变化到95 ℃时,中心波长从1548.921 nm变化到1550.664 nm,波长改变量为1.743 nm,灵敏度约为18.35 pm/℃。为了验证π相移光纤光栅温度调谐的特性,采用与其匹配的高反光纤光栅构成了C波段环形腔光纤激光振荡器,利用π相移光栅的窄带滤波特性实现了窄线宽激光输出,并通过控制π相移光栅的温度实现了输出激光波长的连续调谐。
光栅 温度调谐 π相移光纤光栅; 窄线宽激光器 可调谐激光 光学学报
2017, 37(10): 1006004
1 School of Aerospace Engineering, Xiamen University, Xiamen 361005, China
2 Department of Electrical and Computer Engineering, National University of Singapore, 4 Engineering Drive 3, 117576, Singapore
3 School of Mechanical and Electrical Engineering, Wenzhou University, Wenzhou 325035, China
1 西北大学 光子学与光子技术研究所, 陕西 西安 710069
2 陕西省全固态激光及应用工程技术研究中心, 陕西 西安 710069
3 西安重装渭南光电科技有限公司, 陕西 渭南 714000
介绍了基于复合腔结构的全固态波长可调谐的连续橙红色激光的输出特性。该复合腔由一个使用周期极化晶体MgO∶PPLN的信号光单谐振光参量振荡器和一个LD侧面泵浦Nd∶GdVO4晶体的1 062.9 nm基频光谐振腔构成。s-偏振1 062.9 nm泵浦光抽运单谐振光参量振荡器产生s-偏振信号光腔内独立振荡。通过复合腔结构的优化设计, 使独立振荡的p-偏振1 062.9 nm基频光与s-偏振信号光在2个子腔的重叠区内通过II类角度匹配KTP晶体的腔内和频过程获得橙红色激光。当MgO∶PPLN晶体的调谐温度从30 ℃ 上升至 200 ℃时, s-偏振信号光的中心波长产生红移, 导致其与p-偏振1 062.9 nm基频光和频产生的橙红色激光的中心波长从620.2 nm 红移至 628.9 nm。同时测得中红外波段闲频光的中心波长从3 714.2 nm蓝移至3 438.3 nm。在30 ℃最低设定温度时,中心波长620.2 nm 的橙红色激光和中心波长3 714.2 nm的闲频光最大连续输出功率分别达到2.0 W和2.9 W。
橙红色激光 波长可调谐 温度调谐 复合谐振腔 和频 orange-red laser wavelength tunable temperature tuning composite cavity sum frequency generation(SFG)
西北大学 光子学与光子技术研究所, 光电技术与功能材料省部共建国家重点实验室培育基地, 陕西省全固态激光及应用工程技术研究中心, 西安 710069
设计并研制了一种基于复合腔结构的波长可调谐、瓦级连续输出的橙红色激光器.该激光器是由半导体激光侧泵Nd∶GdVO4晶体产生p-偏振1 062.9 nm基频光的谐振腔和使用周期性极化晶体MgO∶PPLN(三个极化周期为29.0 μm、29.8 μm和30.8 μm)的单共振光学参量振荡器组成.在两个谐振腔的重叠区域, 利用II类临界相位匹配KTP晶体对s-偏振信号光与p-偏振1 062.9 nm基频光进行腔内和频.通过对MgO∶PPLN晶体进行三个不同极化周期的调谐和30℃~200℃范围内的温度调谐, 在三个波段(613.4~619.2 nm@29.0 μm、620.2~628.9 nm@29.8 μm和634.4~649.1 nm@30.8 μm)获得了波长可调谐的橙红色激光连续输出, 并在相应波段(3 980.0~3 758.5 nm @29.0 μm、3 714.2~3 438.3 nm @29.8 μm和3 278.0~2 940.2 nm @30.8 μm)获得了波长可调谐的中红外闲频光的连续输出.在30℃最低调谐温度, 通过改变晶体的极化周期, 在613.4 nm、620.2 nm和634.4 nm处测得最大连续输出功率分别为1.52 W、2.21 W和3.03 W, 对应的三束闲频光最大连续输出功率分别为2.36 W @3 980.0 nm、3.17 W @3 714.2 nm和4.13 W @3 278.0 nm.
橙红色激光 波长可调谐 周期调谐 温度调谐 单共振光学参量振荡器 和频 Orange-red laser Tunable wavelength Periodic tuning Temperature tuning Single Resonant Optical parametric oscillator(SRO) Sum Frequency Generation(SFG)
