1550 nm全光纤单频脉冲光纤激光器

王雄飞;郝金坪;何晓同;张昆;张利明;赵鸿

【摘要】设计并实现了一种基于人眼安全波段的1550 nm全光纤化结构单频脉冲光纤激光器.激光器采用外腔稳频技术的单频半导体激光器作为种子源,其线宽1.8 kHz,功率20 mW.通过预放大器和声光调制器获得单频脉冲激光,并运用两级光纤放大器实现了线宽1.9 kHz、平均功率521 mW、脉冲宽度200 ns、重复频率10 kHz的单频脉冲光纤激光输出.输出脉冲峰值功率达260 W.输出端采用了双包层单模光纤,保证了输出激光的光束质量.整个激光器通过对种子光级联放大,结合放大器的增益控制,成功抑制了受激布里渊散射(Stimulated Bril-louin Scattering,SBS)效应,消除了放大过程中噪声对线宽的影响,获得了线宽稳定的单频脉冲激光.

【期刊名称】《激光与红外》

【年(卷),期】2018(048)010

【总页数】5页(P1238-1242)

【关键词】光纤激光器;单频;声光调制器;峰值功率;单模;受激布里渊散射;全光纤【作者】王雄飞;郝金坪;何晓同;张昆;张利明;赵鸿

【作者单位】固体激光技术重点实验室,北京100015;固体激光技术重点实验室,北京100015;固体激光技术重点实验室,北京100015;固体激光技术重点实验室,北京100015;固体激光技术重点实验室,北京100015;固体激光技术重点实验室,北京100015

【正文语种】中文

【中图分类】TN248

1 引言

单频光纤激光器是光纤激光领域的研究热点之一。由于单频光纤激光器可广泛应用于光纤通信、光纤传感、相干探测、量子信息等多个领域[1-4],因此被国内外许多

研究机构所重视。相对于连续单频光纤激光器而言,脉冲单频光纤激光器研究具有

较大的技术难度,特别是线宽千赫兹量级的大能量、高峰值功率单频脉冲光纤激光

器的研究进展相对缓慢。而该类型光纤激光器也是激光雷达、激光测距等方向急需的优质光源[5-7]。

目前,采用低功率单频脉冲种子源和高功率放大级的MOPA结构,是实现大能量千

赫兹单频脉冲光纤激光的主要方案。其中,单频激光种子源方式主要有三种,分别是:分布布拉格反射(DBR)型光纤激光器、分布反馈式(DFB)光纤激光器、外腔稳频半

导体激光器[8-10]。其中,DBR型光纤激光器采用高吸收磷酸盐玻璃光纤作为有源

介质、无源光栅对作为腔镜,有利于形成较高增益,获得较大功率的输出,但缺点是磷酸盐玻璃光纤与普通光纤的熔接难度大,对选频光栅的要求很高,可靠性差。DFB光纤激光器采用相移型光纤光栅直接刻写在增益光纤实现选频,结构简单,易于实现单

纵模输出,缺点是相移光栅技术难度高,光栅直接刻写在增益光纤上噪声大,稳定性低。外腔稳频半导体激光器具有单纵模输出、超低噪声的特点,对机械振动和声学噪声

不敏感,相比于光纤单频种子源,半导体激光器波长稳定性高,商品化更加成熟,适应更加复杂的工作环境,结合声光斩波器后,是实现窄线宽单频脉冲激光器种子源的理想

选择。

本文采用外腔稳频技术的单频连续半导体激光器作为种子源,经连续预放大,声光调

制和脉冲光纤放大后,获得了波长1550 nm,线宽1.9 kHz的单频单模脉冲激光。输出功率521 mW、脉冲宽度200 ns、重复频率10 kHz。整个激光器采用全光纤

结构,通过级联放大、增益控制和长度优化,成功抑制了受激布里渊散射(Stimulated Brillouin Scattering,SBS)效应[11-14],减小了其对线宽和输出功率的影响,最终通

过高掺杂双包层单模光纤实现了线宽千赫兹量级的单频脉冲激光输出。

2 实验方案

实验搭建的基于MOPA结构的全光纤单频脉冲光纤激光器结构示意图如图1 所示。整个激光器主要由种子源、预放大器、声光开关斩波器和功率放大器四个部分组成。其中,采用一个输出波长1550 nm、线宽1.8 kHz、输出功率20 mW的外腔稳频

半导体激光器作为种子源。种子源之后接有分束器,分束后的一路光供测试系统使用；另一路接预放大器,将种子源输出的单频连续激光进行功率提升。预放大器采

用掺铒的保偏光纤作为增益介质,一个输出波长为976 nm的270 mW LD通过WDM耦合入主光路正向泵浦增益光纤。增益光纤后端接有ASE(放大自发辐射)滤波器,用于滤除增益光纤中产生的ASE信号。种子源和预放大器之间连接有隔离器,以防止因SBS效应产生的后向散射对前端元件的损伤。

图1 结构示意图Fig.1 Structure schematic diagram

预放大器模块输出的连续激光,经过声光调制器调制后,转换为脉宽400 ns、重复频率10 kHz的脉冲信号。声光调制器后接分束器,分束后的主光束(功率比例较高的

一路)注入功率放大级,另一束作为监测光束,以实时监测脉冲信号光的工作状态。

调制后的脉冲信号注入功率放大器模块进行功率放大。声光调制器和功率放大器之间连接有隔离器。功率放大器模块包括两个光纤放大级。第一级放大采用掺铒的保偏光纤作为增益介质,输出波长为976 nm的270 mW LD通过WDM正向注入增益光纤。第二级放大采用纤芯直径10μm双包层单模保偏铒镱共掺光纤作为增益

介质,两个输出波长为976 nm的3 W LD经由(1+1)×1泵浦合束器注入增益光纤。二级增益光纤在976 nm的包层泵浦吸收系数为9 dB/m。这一泵浦波长和吸收系数的选择是为了尽量减少增益光纤的长度从而增大SBS阈值。为了消除前向ASE

对后级的影响,各放大级之间均连接有1 nm带宽的带通滤波器和隔离器。

3 实验结果与分析

种子源是保证单频激光稳定输出的核心器件,为此对种子源设计了温控装置,保证其

输出的稳定性。种子源输出的单频激光经过光纤隔离器后首先进入预放大器系统。由于连续激光经过声光斩波器后功率会有较大损失,种子光直接经过斩波后信号功

率很小,无法实现高功率放大。因此,采用预放大器提升种子光功率十分必要。图2

是预放大级以及ASE滤波器之后测得的输出功率和泵浦功率关系图。从图中可以

看出,放大过程中没有出现增益饱和现象,激光功率随着泵浦功率增大基本呈线性增长,最后获得57.4 mW连续单频激光输出。

图2 预放大级输出功率随泵浦功率的变化曲线Fig.2 Output power versus pump power of the pre-amplifier

预放大级后连接声光调制器。输出波段为1550 nm。该调制器有两个重要的作用。一是将连续激光调制成脉冲光；二是在线宽测试系统中,它作为移频器,进行外差探测。考虑到探测器的带宽,实验选择了移频80 MHz声光调制器[15]。在参数设置上,调制脉冲宽度为400 ns,重复频率为10 kHz。同时,实验对调制脉冲的波形进行了优化设计,用来保证在后续的放大过程中脉冲形状为准高斯分布。由于声光调制

器的调制特性和较大的插入损耗,该级后的脉冲激光功率为0.25 mW。

声光调制器后连接一级脉冲功率放大器。该放大器选择的增益光纤与预放大器采用的增益光纤一致,为单模掺铒的保偏光纤。图3是该级输出功率测试曲线。从图中

可以看出,当泵浦功率大于160 mW时,输出功率出现了增益饱和现象。从光谱中也观察到ASE增益光谱的出现,如图4所示。因此,该放大级最终选择的输出功率为5.09 mW,避免ASE光谱对后续放大产生影响,同事,该级末端采用ASE滤波器对光谱进行净化,保证注入第二级脉冲放大器的信号光没有ASE信号和其他杂散光。

图3 一级脉冲放大级输出功率随泵浦功率的变化曲线Fig.3 Output power versus

pump power of the first-stage pulse amplifier

图4 一级脉冲放大级输出光谱图Fig.4 Optical spectrum of the first-stage pulse amplifier

第二级脉冲功率放大器采用纤芯直径10 μm的双包层单模保偏铒镱共掺光纤作为增益介质。该光纤属于高掺杂浓度增益光纤,吸收系数高,因此,相较于普通的增益光纤,该光纤所需的长度较短。两个976 nm 波段3 W泵浦LD产生的泵浦光经合束器注入增益光纤。图5是输出功率随泵浦功率增大的输出特性曲线。从中可以看出,随着泵浦功率的提升,输出功率基本呈线性增大。最终,当泵浦功率增为4.8 W时,实现了521 mW的脉冲激光输出。脉冲宽度200 ns,脉冲重复频率10 kHz,相应的脉冲峰值功率为260 W。图6是激光光谱图,从图中可以看出,没有ASE光谱和非

线性效应的出现。图7是输出激光的脉冲波形。经过测试发现,通过两级脉冲光纤

放大,脉冲波形出现压窄现象,从最初的400 ns压窄至200 ns。这是由于脉冲前沿对泵浦功率的提取效率较高,导致脉冲前沿放大倍数较高所致。要克服这一现象,可

以通过对脉冲波形的前后沿进行优化设计来实现。

图5 二级脉冲放大级输出功率随泵浦功率的变化曲线Fig.5 Output power versus pump power of the second-stage pulse amplifier

图6 二级脉冲放大级输出光谱图Fig.6 Optical spectrum of the second-stage pulse amplifier

图7 激光脉冲波形Fig.7 Time domain response of laser

实验最后通过“自拍频”法测试了单频脉冲激光的输出线宽,为1.9 kHz,如图8所示。这表明在该MOPA结构的单频脉冲激光器系统中,通过连续光纤放大、声光调制和脉冲功率放大,激光的线宽没有受到影响,说明该系统在线宽保持方面的稳定性。图8 激光线宽图Fig.8 The laser line width pattern

实验中,没有观察到非线性效应的出现,特别是单频光纤放大过程中阈值较低的受激

布里渊散射(SBS)效应。这主要是由于在整个系统的设计过程中,对各级的无源光纤和有源光纤长度做了最大程度的优化。其中无源光纤的光纤长度除了考虑熔接长度外,被尽可能缩短。有源光纤由于采用了高掺杂高增益光纤,长度也被大大缩减,从而有效降低了整个光纤系统的SBS阈值。同时二级功率放大采用纤芯直径10 μm的单模保偏铒镱共掺光纤,增大了出光截面,对抑制SBS效应也有重要作用。

另外,为了避免因SBS效应引起的后向散射光对于前级光学元件的损伤,在激光器的各放大级之间均连接隔离器和耦合器。一方面,这种设计可以有效保护前级元器件不受损伤；另一方面,通过对耦合器的正反向输出端进行实时监测,可以及时发现非线性效应以及ASE现象的出现,通过优化调整,避免不必要的损伤。

4 总结

本文研制了全光纤结构的1550 nm单频脉冲光纤激光器。通过对单频半导体激光器进行光纤放大,并结合声光调制器进行脉冲调制,最终通过两级光纤功率放大实现了平均功率521 mW、脉冲宽度200 ns、重复频率10 kHz、线宽1.9 kHz的单频脉冲激光输出,脉冲峰值功率260 W。输出端采用芯径10 μm的单模光纤,在提升输出功率的同时,保证了输出激光的光束质量。同时,对各级的无源光纤和有源光纤进行优化,缩短光纤长度,提高增益系数,有效抑制了放大过程中的SBS效应,保证了激光线宽的稳定性。此外,在激光器的各级之间均连接滤波器和隔离器,在净化光谱的同时,可以有效保护元器件不受损伤。实验中出现了脉冲压窄现象,这是由于脉冲前沿对泵浦功率的提取效率较高所致,可以通过对脉冲波形的前后沿优化设计来克服该现象的发生。

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光纤激光器工作原理及发展

光纤激光器的工作原理及其发展前景 1 引言光纤激光器于1963 年发明，到20 世纪80 年代末第一批商用光纤激光器面市，经历了20 多年的发展历程。光纤激光器被人们视为一种超高速光通信用放大器。光纤激光器技术在高速率大容量波分复用光纤通信系统、高精度光纤传感技术和大功率激光等方面呈现出广阔的应用前景和巨大的技术优势。光纤激光器有很多独特优点，比如：激光阈值低、高增益、良好的散热、可调谐参数多、宽的吸收和辐射以及与其他光纤设备兼容、体积小等。近年来光纤激光器的输出功率得到迅速提高。已达到10—100 kW作为工业用激光器，现已成为输出功率最高的激光器。光纤激光器的技术研究受到世界各国的普遍重视，已成为国际学术界的热门前沿研究课题。其应用领域也已从目前最为成熟的光纤通讯网络方面迅速地向其他更为广阔的激光应用领域扩展。本文简要介绍了光纤激光器的结构、工作原理、分类、特点及其研究进展，最后对光纤激光器的发展前景进行了展望。 2 光纤激光器的结构及工作原理 2.1 光纤激光器的结构和传统的固体、气体激光器一样。光纤激光器基本也是由泵浦源、增益介质、谐振腔三个基本的要素组成。泵浦源一般采用高功率半导体激光器(LD) ，增益介质为稀土掺杂光纤或普通非线性光纤，谐振腔可以由光纤光栅等光学反馈元件构成各种直线型谐振腔，也可以用耦合器构成各种环形谐振腔泵浦光经适当的光学系统耦合进入增益光纤，增益光纤在吸收泵浦光后形成粒子数反转或非线性增益并产生自发辐射所产生的自发辐射光经受激放大和谐振腔的选模作用后．最终形成稳定激光输出。图 1 为典型的光纤激光器的基本构型。增益介质为掺稀土离子的光纤芯，掺杂光纤夹在 2 个仔细选择的反射镜之间．从而构成F— P谐振器。泵浦光束从第1个反射镜入射到稀土掺杂光纤中•激射输出光从第2个反射镜输出来。 2.2 光纤激光器的工作原理掺稀土元素的光纤放大器促进了光纤激光器的发展，因为光纤放大器可以通过适当的反馈机理形成光纤激光器。当泵浦光通过光纤中的稀土离子时. 就会被稀土离子所吸收。这时吸收光子能量的稀土原子电子就会激励到较高激射能级，从而实现离子数反转，反转后的离子数就会以辐射形式从高能级转移到基态，并且释放出能量，完成受激辐射。从激发态到基态的辐射方式有 2 种：自发辐射

光纤激光器哪家的好,激光器品牌哪个好

光纤激光器哪家好，激光器品牌哪个好随着激光技术的不断发展，激光应用已经渗透到科研、产业的各个方面，在汽车制造、航空航天、钢铁、金属加工、冶金、太阳能以及医疗设备等领域都起到重要作用。激光设备的核心就是激光器，我国各大激光设备企业不断地加大技术开发投入，虽然已经取得了一定的成就，各种激光设备实现国产化，达到国际领先水平，但是在主力激光器，超大功率激光器依然依赖进口，以致激光设备价格大幅度上涨，制约了我国激光加工产业的发展，另一方面，国外不少的激光加工企业看准中国激光加工的广大市场前景，纷纷入驻我国的沿海城市，冲击我国激光加工产业，国际竞争国内化。光纤激光器哪家的最好下面总结目前市场上应用于工业制造领域的激光器主要企业，光纤激光器品牌：国内的是锐科、创鑫，国外的有美国相干，IPG，SPI，通快，JK laser （GSI的品牌子公司）等等，从质量上看，进口的光纤激光器比国产的要好些，而价格方面也贵些，主要看你们公司的预算在什么范围，对光纤激光器的出光率和耐用度有什么要求，需要根据自身设备来选择，适用就好！以供想采购激光焊接、激光切割、激光打标等企业提供相应的参考.排名不分先后。美国光纤激光器哪家的好——相干（Coherent）公司相干公司成立于1966年，是世界第一大激光器及相关光电子产品生产

商，产品服务于科研、医疗、工业加工等多个行业；秉承40年的激光制造经验和创新精神，致力于提供一流的商业化激光器，促进科学研究不断进步、生产制造行业生产力和加工精度的不断提高；其全球化的销售、客户服务和技术支持网络更为客户提供全球范围内的合作和服务。相干公司能够提供更全面的激光器和激光参数测量产品，包括：氩/氪离子激光器、CO2激光器（10.6μm、9.4μm、调Q、可调谐、单频、THz源）、半导体激光器(375nm、405nm、635nm、780-980nm)、钛宝石连续可调谐激光器、准分子激光器、脉冲染料激光器、钛宝石超快激光器及放大器、半导体泵浦固体激光器（1064nm、532nm、355nm、266nm）、功率计、能量计、光束质量分析仪和波长计等。相干公司现在是最全面的超快激光器系统供应商，提供从振荡级、放大器、OPA、泵浦源到特殊制造的TW激光器等一系列超快激光器产品，脉冲宽度最窄到20fs；峰值功率最高可达100TW；单脉冲能量最高可达到5J。光纤激光器哪家的好——IPG激光全球最大的光纤激光制造商，其生产的高效光纤激光器、光纤放大器以及拉曼激光的技术均走在世界的前端。IPGPHOTONICSCORPORATION始创于1990年，是全球最大的光纤激光制造商，总部设在美国东部麻省，拥有国际领先水平的光纤激光研发中心，主要生产基地分布在德国、美国、俄罗斯、意大利；销售及服务机构分布在中国、

光纤激光器论文

摘要：光纤激光器作为光源在光通信领域已得到广泛应用，而随着大功率双保层光纤激光器的出现，其应用正向着激光加工、激光测距、激光雷达、激光艺术成像、激光防伪和生物医疗等更广阔的领域迅速扩展。本文以下内容概述了光纤激光器的原理、特点、应用及其发展前景。关键词：光纤激光器应用扩展发展前景 abstract: Fiber laser as a light source in the field of optical communication has been widely used, and as the dual-protection layer of high-power fiber lasers appear, its application is toward to the laser processing, laser ranging, laser radar, laser art of imaging, security and bio-medical laser rapid expansion of a wider area. The following article outlines the principles of fiber lasers, characteristics, applications and prospects for development. Keywords: fiber laser applications development prospects. 一．光纤激光器的简述

光纤激光器和放大器的研究与应用引起了广泛的重视和兴趣，已能制备以硅和氟化铅为基质的掺杂稀土金属元素的光纤。用这些光纤制作成光源或光放大器在降低光通信系统的成本方面具有巨大的潜力。接铰和饵离子的光纤激光器已有多种波长的输出，包括900nm，1060nm和1550nm等。用输出波长为800nm的I‘D作为泵浦源也可以获得光通信重要窗口波长(1550nm)的输出。激光输出诺可以通过改变稀土离子所处的玻璃基质进行改变。由掺杂稀土元素离子的氟化错光纤可以在红外区产生波长为1050nm，1350nm，l 380nm和l 550nm的激光输出，其中1350nm波长非常有价值，因为利用以硅为基质的光纤要想得到这个波长的输出非常困难。此外，这种光纤能在2．08ftm，2．3f4m和2．7Pm的中红外波长区产生激光输出也具有十分重要的价值。这种光源可能在通信，医学，大气通信和光谱学方面得到应用。光纤激光器的输出方式可以是连续的，也可以是脉冲的。光纤激光器的调Q 和锁模以及亚纳秒脉冲业已获得。光纤激光器可以在其整个荧光谱范围内进行调节输出。最重要的是可以获得窄带宽，单纵模的输出。因此也可用于相干通信以及其他单色性要求较高的应用场合。光纤放大器的优越性能以及用LD作为泵浦源实现了放大，使其在光通信系统中的应用越来越广泛。在过去的几年中，光纤激光器和放大器得到了飞速的发展，世界上许多实验室都卷入了这方面的研究工作。这些研究工作涉及下述所提到的所有方面。以后将会利用可见和红外波长区的稀土元素跃迁，发现更多的谱线以满足各种不同的需要。光纤中的光学过程的理论和基础研究也将进一步发展以优化其性能。实验研究还需要进一步器件化以及满足实际需要。对新型光纤和谐振腔的研究还将继续。高功率的窄脉冲以及偏振控制，可调谐线宽输出都是应用所需要的。与光纤兼容的调制器和隔离器也是目前所急需的。光纤激光器的研究无疑将刺激光纤器件的发展。光纤放大器在局域的和广域的光通信系统中应用前景广阔，这些都需要进一步的研究。

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核心技术奠定企业发展底蕴深圳市创鑫激光技术有限公司技术副总经理胡小波先生专访深圳市创鑫激光技术有限公司成立于2004年，从最初的单纯为科研院所定制特种光纤激光器，到如今在工业光纤激光器领域突飞猛进地发展，不仅成为光纤激光器、核心高功率光纤器件及相关配套产品的研发、生产和销售为一体的大型制造商，还在这一过程中成功研发了多项具有自主知识产权，及获多项国家专利的高功率脉冲光纤激光器、高功率连续光纤激光器和高功率光纤放大器、高功率光纤器件等产品。在整体经济环境不太景气的背景下，创鑫显得富有生机，又充满了雄心。谈起公司的产品和竞争力，公司技术总监胡小波先生如数家珍，显示出了一个以核心技术为企业发展底蕴的创业者的自豪。记者：当初我们为什么选择光纤激光器作为业务发展方向？胡总：在深圳工作的这段时间里，我负责研制了当时国内第一台商用化的光纤光栅传感用宽带ASE光源，后来，又主持研发了16通道的带增益锁定的光纤放大器。创鑫创立伊始，我们以光通讯器件代理为主，同时针对科研院所的特殊需求，研发并销售很特殊的光纤激光器、光纤放大器、特殊宽带激光光源。就这样，一步步结缘光纤激光器，并将光纤激光器的研发和生产作为企业发展的重点方向。记者：创鑫的核心产品有哪些？有哪些值得自豪的事？胡总：我们的核心产品主要可以分为声光调Q脉冲激光器、脉宽可调MOPA光纤激光器这两种国际主流技术，以及还有500瓦、1000瓦大功率切割用连续光纤激光器。更值得自豪的是目前所有光纤激光器所需要的高功率核心器件，除了泵源和光纤，创鑫激光都全部自主研发，自主生产，进行了对产业链的垂直整合，为创鑫奠定了核心的竞争力。值得我们自豪的事有很多。首先，创鑫有经验丰富、充满活力的技术创新团队，有的从业超过10年，最短的也有4、5年，我自己也在光纤激光器这个行业积累了11年。其次，从2003年开始，我们已经开始给国内很多科研院校研制各种特殊光纤激光器、光纤放大器。经过6、7年时间，我们研制过上千种参数各异的光纤激光器、光纤放大器，可以这样说，几乎没有我们没接触过的光纤激光器和光纤放大器方案或技术。这样的一种经历，为我们奠定了坚实的技术。我们拥有许多国内第一的产品。如2004年，创鑫推出国内第一台高精度光纤陀螺用的高稳定性平坦型宽带ASE光源；2007年，我们推出了国内第一台DTS光纤拉曼测温系统用的1550nm波段的高功率窄脉冲宽度的脉冲光纤激光器，把当时国内拉曼测温传感距离一下子从1公里左右，提升到了10公里以上；我们还首先在国内推出了2瓦1550nm单频超窄线宽光纤激光器。2008年左右，这台光纤激光器在国家某研究所得到应用，其测量参数都达到了非常先进的水平。2009年，我们给某国家重点激光工程提供了特殊的单脉冲高功率光纤放大器，并研发了国内第一台单频脉冲和连续双输出的单模光纤激光器，并获得了国家发

广电市县联网1550nm长距离传输解决方案

广电市县联网1550nm长距离传输解决方案前言众所周知在广电市县数字电视联网的应用中，传统的1550nm光纤传输网络有着巨大的技术和成本等许多综合竞争优势。但它的技术难点在于G.652光纤的色散导致长距离（超过200km）传输后，高端的平均功率POWER和调制误差率MER 等大幅度地劣化，对超长干线而言都己经不能使用。更何况要将此干线信号送至县里2级光纤加电缆分配网络了，其平均功率和调制误差率等显然将更差，亳无实用价值。因此，1550nm超长干线的指标必须达到一定的要求才能满足实际应用的需要。近年来随着德国BKtel公司窄线谱高端1550nm外调制光发射机的出现和长距离色散补偿技术的成熟，1550nm长距离模拟光传输系统己进入普及阶段，许多地级市、经济特区和省级市都采用了广电传统的1550nm模拟光传输设备来覆盖周边县区，系统集成商上海霍普和深圳飞通都有大量成功的案例。 1 1550nm长距离传输的主要瓶颈广电在市县有线数字电视联网的应用中，基于建设成本上的考量，基本上都是采用了G.652的普通光纤，其1550nm处的色散值为17ps/km/nm（国家标准）。它在短距离传输的城域网中并没有表现出什么不足，然而在长距离和超长距离传输中其影响才突显出来，成为1550nm长距离传输的主要瓶颈。详见图1：光纤色散导致光脉冲的展宽，经补偿后才得以恢复。究其原因来看，色散是光纤介质形成的，而不是光本身的特性。对单模光纤而言主要是材料色散和结构色散。换言之光纤的色散是天生的，这种与身具有的特性是无法改变的，只能想办法消除这种不利的影响。我们知道光载波在色散介质中不同频率分量有不同的群速率，因此，在光纤的输出端形成不同延迟的包络分量的叠加，表现为光载波的包络失真，通过光探测器检波后主要表现为电信号的二阶失真。从理论上可以定性得到解释是：色散造成光信号（脉冲展宽－针对数字系统）失真，在某种程度上起到了降低光信号调制度的同等效果（实际上光OMI不可能改变）。光纤链路越长色散越大、影响越大，电平的变化也越大。色散对1550模拟传输系统指标的影响不仅体现在电平（模拟）/平均功率（数字），而且还体现在非线性失真指标CSO（模拟）和调制误差率MER（数字）上。理论和实践证明，在1550nm外调制CATV超长距离传输系统中，系统指标主要受到组合二阶失真（CSO）指标的限制，因为1550nm模拟CATV传输系统中的色散是导致CSO指标劣化的主要原因。一般而言，一个长距离1550nm传输系统中如果模拟电平和非线性指标CSO满足设计要求，哪么传输有线数字电视的平均功率POWER和调制误差率MER也同样能满足设计要求。图1:光纤的色散导致光脉冲展宽 2 广电1550nm长距离传输解决方案广电1550nm长距离传输一般用于市县联网，其解决方案用一句话概括就是：窄线谱高端1550nm外调制光发射机 + EDFA（掺铒光纤放大器） + RFA（拉曼光纤放大器，如果需要）+ DCM（色散补偿器），其中德国BKtel（原法国阿尔卡

激光器件的应用和发展前景讲解

激光器件的应用和发展前景摘要激光器件是近年来激光领域关注的热点之一，其中光纤激光器具有绝对理想的光束质量、超高的转换效率、完全免维护、高稳定性以及体积小等优点，应用领域广泛。国外对光纤激光器的研究不断有新进展，光纤激光器单模输出功率最高可达3kW。国内的科研单位在发展高功率光纤激光器方面，急起直追的攻克大功率光纤激光器的关键技术。本文简要阐述了光纤激光器件的结构和原理，主要阐述了其在通信、军事、国防、销毁弹药、微材料处理、造船业岩石及泥土材料处理、焊接、标刻、材料处理、材料、弯曲、激光切割、医疗、石油及航天等行业的应用，对光纤激光器件的发展做了回顾，并展望了光纤激光器件在新领域的应用前景，随着相关技术的完善，光纤激光器将向更广阔的领域发展，并有可能成为替代固体激光器和半导体激光器的新一代光源, 形成一个新兴的产业。关键词：光纤激光器；掺杂光纤；输出功率 Abstract In recent years, laser device is one of the hot areas of concern, which is absolutely ideal for fiber laser with the beam quality, ultra-high conversion efficiency, totally maintenance-free, high stability, as well as the advantages of small size and wide range of applications. Overseas research on fiber lasers, there have been new progress in single-mode fiber laser output power up to 3kw.China's scientific research units in the development of high power fiber lasers, the catch up in the capture of key high-power fiber laser technology. This paper described the structure of fiber-optic laser device and the principle of its major in communications, military, national defense, the destruction of munitions, micro material processing, shipbuilding rock and soil material handling, welding, marking, materials processing, materials, bending, laser cutting, health care, oil and aerospace industries, such

单频光纤激光器的原理

单频光纤激光器的原理单频光纤激光器是一种将电能转化为高品质单频光能的装置。其工作原理基于双石激x谐振腔和纤芯掺杂行稀土离子的光纤。单频激光器通常由三部分组成：泵浦源、激光介质和反射镜。泵浦源对激光介质提供足够的能量，激发介质中的离子跃迁能级。然后，在两个具有高反射率的反射镜之间形成谐振腔，并将光反复放大，最终产生激光输出。单频激光器中的泵浦源通常采用高功率二极管激光器。二极管激光器产生的激光能较大，能够将介质中的离子激发至相关能级，从而获得激光输出。泵浦能量的大小直接影响激光的输出功率。激光介质是激光器中的关键部分，通常采用掺杂了稀土离子的光纤。稀土离子是具有特殊能级结构的原子或离子，能够吸收泵浦激光并在跃迁过程中释放出辐射能量。典型的稀土离子包括铒、钕、铽等。激光器中的谐振腔起到放大激光的作用。谐振腔由两个具有高反射率的反射镜构成，其中一个镜片是完全透明的，允许激光通过，而另一个镜片具有较高的反射率，将激光反射回腔体，形成振荡并放大激光信号。单频激光器中的反射镜通常具有非常高的反射系数，以确保只有单一频率的激光信号被放大。在激光器谐振腔内部，激光信号将通过光纤传输。光纤是一种具有非常细小的纤

芯和包层的光导体。其中纤芯是稀土离子掺杂的区域，利用稀土离子的受激发射和自发辐射来实现激光放大。包层的作用是确保激光束沿着光纤传播，减少光束的损耗和散射。单频光纤激光器的工作过程如下：首先，高功率二极管激光器将激光通过耦合器耦合到光纤中，提供足够的泵浦能量。然后，泵浦光被稀土离子吸收并激发至高能级，形成激光放大器。放大后的光信号在两个反射镜之间来回反射，不断增强，同时，通过控制反射镜的反射率和谐振腔长度，可以实现特定频率的单频激光输出。最后，谐振腔外的输出耦合器将激光输出到外部应用中。总结来说，单频光纤激光器的工作原理基于泵浦源提供的能量，稀土离子在光纤中的激发和放大以及谐振腔的放大和反射作用。通过优化这些关键组件的设计和参数，可以实现高品质的单频激光输出。

单频光纤激光器的应用

单频光纤激光器的应用光纤传感受电信、半导体和消费电子行业的推动，光电技术和光纤技术在20世纪90年代取的了巨大成就。尽管这些行业在近几年遭受很多阻力而陷入低谷，但是其中很多先进技术却在其它行业比如光纤传感得到了全面发展，呈现出另一番蓬勃气象。光纤传感集成了在光纤技术、激光技术和光电探测等多领域所取得的巨大突破表现出极具活力和发展前途。同时，由于各相关光电子制造的成熟，它们的成本也大幅降低，大力推动了光纤传感的发展。与传统传感技术相比，基于光纤的传感器主要有如下几大优势：（1）重量轻、结构紧凑、易多路复用（2）抗恶劣环境、抗电磁干扰、抗化学腐蚀（3）在传感点无需用电、可以长距离分布式传感（4）可低成本大规模生产单频光纤传感技术布拉格光纤光栅（配备ASE宽带光源）和基于光时域反射的分布式传感器是应用最为广泛的光纤传感技术，该技术基本上可以满足中低端一般市场的需求而被业内人士所熟知。而现在介绍的光谱线宽窄至2kHz的单频光纤激光器，及其引申出来的最新一代光传感技术完全有别于我们现在所乐道的光纤传感。这种新的技术方案完全胜任电传感和一般光纤传感无法完成的高端市场对超远距离、超高精度和超高敏感的更高需求，而这在中国尚处于立项和预研阶段。采用单频光纤激光器做光传感，其光学原理就是光频时域反射，或称之为频率调制连续波技术（FMCW）。在该技术里，从众多传感头返回的信号光不再是被时间分割，而频率。在该全新的光纤传感系统里我们介绍的单频光纤激光器具有如下鲜明特点：（1）功率连续输出、波长线性可调（2）光谱线宽2kHz、相干长度100公里（3）频率稳定性10Mhz、相位噪声比DFB激光器低2个数量级（4）天生的线偏振功能、绝对单横/纵模以上卓越的技术特点使得超高性能的光干涉传感成为可能和现实。基于FMCW技术的传感系统可以通过PZT波长调制功能充分利用该种激光器：从传感头返回的信号光与激光本机振器一起混频，产生一个拍频，然后再进行电处理和分析，这就是我们所说的相干探测。众所周知，相干探测有别与直接探测之最大特点就是灵敏度极高和探测距离超远，它一般可以探测到百亿分之一微弱的光信号，这是直接探测所不敢想象的。应用领域 1、安保/军事尤其是在美国9.11事件后，对生命财产和公共设施等的安全保护业已成为一个全球性的话题，且日益紧迫。光纤传感解决方案广泛应用在包括军事设施、机场、核电站和船舶等领域，可大大提升安全系数，尤其是在广袤的国土边界可实现高精度而低成本的实时传感和探测，这对国防保护和国家安全具有重大意义！在军事武器系统上，可应用于潜艇通信、雷达、非致命武器、激光测距和水雷探测。而一般的民用的光纤传感系统无法提供这些领域对高精度和远距离的要求，采用单频光纤激光器和相干探测几乎是唯一但却是最好的选择。 2、石油/天然气随着原油价格的不断上涨，以及探测新石油储量日益困难，石油公司都在考虑如何从现

光纤激光器的简单介绍

光纤激光器的简单介绍摘要：光纤激光器作为目前最为活跃的激光光源器件，它是激光技术的前沿课题。简要介绍了光纤激光器的基本原理、分类及特点，并对光纤激光器技术的应用作了简单介绍。关键词：光纤激光器原理特点应用 1 引言光纤激光器的研究工作最早开始于1961年，由美国光学公司(American Optical Company)的E．Snitzer等最先提出。但是由于受到当时条件的限制，实验工作没有很大的进展。直到八十年代，用MCVD法成功制成了低损耗的掺铒光纤，才为光纤激光器的发展带来了新的前景。和传统的半导体激光器相比，光纤激光器具有高增益、斜率效率高、线宽窄、可宽带调谐、散热性能好以及易于和传输光纤耦合等优点。因此它在通信、军事、医疗和光信息处理等领域都将有广阔的应用前景，特别是在光通信领域，随着光波分复用和光时分复用技术的发展，光纤激光器将能很好地满足通信系统对光源的更高要求。 2 光纤激光器的基本原理、分类及特点 2.1光纤激光器的基本原理[1] 目前开发的光纤激光器主要采用掺稀土元素的光纤作为增益介质。光纤激光器工作原理是泵浦光通过反射镜（或光栅）入射到掺杂光纤中，吸收了光子能量的稀土离子会发生能级跃迁，实现“粒子数反转”，反转后的粒子经弛豫后会以辐射形式再从激发态跃迁回到基态，同时将能量以光子形式释放，通过反射镜（或光栅）输出激光，如图1 所示。[2] 掺稀土元素的光纤通常为双包层光纤（Double Clad Fiber,DCF）。此种光纤结构如图2所示，由外包层、内包层和掺杂纤芯所构成，外包层的折射率小于内包层的折射率，内包层的折射率小于纤芯的折射率，从而构成双层的波导结构。掺杂双包层光纤是构成光纤激光器的关键部件，在光纤激光器中的作用主要是：）将泵浦光功率转换为激光的工作介质；）与其他器件共同构成激光谐振腔。其工作原理主要是：将泵浦光通过侧向或端面耦合注入光纤，由于外包层折射率远低

MOPA技术放大_1

MOPA技术放大－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－MOPA放大技术引言 1917年，Einstein在《关于辐射的量子理论》一文中首次提出了受激辐射的概念，他认为:在物质与辐射场相互作用中，构成物质的分子或原子可以在光子激励下产生新光子，这就为激光(受激辐射光放大)概念的提出打下了最初的理论基础。但是，激光器的研究真正开始于1958年科学家Schawlow和Townes 提出的利用尺度远大于波长的开放式光学谐振腔实现激光器的思想和Bloembergen提出的利用光泵浦三能级原子系统实现原子数反转的思想。之后，全球的研究小组开始了一场研制世界上第一台激光器的激烈竞赛。很快，在1960年，世界上第一台激光器诞生于美国California州休斯实验室，Maiman等科学家成功进行了红宝石全固态激光器的实验演示，从此开启了激光器研究的大门。光纤激光器的研究起源于1961年，当时Snitzer在纤芯为300的掺钕玻璃波导中发现了激光辐射现象。随后，Snitzer等人又发表了有关共掺杂光纤中光放大的论文，分别提出了光纤激光器和光纤放大器的构想。 1966年，高馄和Hockham首次讨论了研制低损耗光纤的可能性，为现代光纤通信奠定了基础，也为通信波段光纤激光光源的研究提出了迫切的要求。大约到了1975年左右，随着低损耗光纤的研制成功和作为光纤激光器泵浦源的半导体激光器的不断实用化，光纤激光器和光纤通信的研究开始进入了快速发展时期。 1985年，英国Southampton大学的Poole等人利用化学气相沉积法制作出了第一根低损耗的单模掺铒光纤(Erbium-doped Fiber, EDF)并制作了掺铒光纤激光器，标志着稀土离子掺杂技术走向成熟，也为各种掺杂增益光纤的制作奠定了基础。 1987年，英国Southampton大学的Mears等人和美国Bell实验室的Desurvire等人先后对掺铒光纤放大器进行了研究并验证了其可行性，实现了光纤通信线路中的光放大，极大推动了光纤通信向更长中继传输距离发展。随后的二十多年里，光纤激光技术得到了迅速的发展，已不仅仅只是用于光纤通信。随着不同掺杂稀土离子光纤激光器被提出，如:掺铒、钕、镱、铥、铒/镱共掺、铥/钬共掺等等，其应用范围已经拓展到传感、医疗、工业加工以及军事国防等领域，尤其是高功率光纤激光器的提出，可谓是光纤激光器史上的一次技术革命。 1988年，美国Massachusetts州Polaroid公司首次提出了双包层光纤设计思想，泵浦光进入包层中传输，但是圆形内包层吸收效率很低。 1994年，Pask等人首次实现了包层泵浦，并制作了包层泵浦掺镜光纤激光器，获得500mW 功率输出，中心波长为1040nm，使得在光纤中实现高功率激射成为可能。

军用光接收电子元器件的信号激励器设计

军用光接收电子元器件的信号激励器设计作者：石蕊荆晓莹来源：《消费电子》2021年第10期光谱段的广泛应用推动了光电侦察和光电告警、光电对抗技术的快速发展，光电转换器件的应用也越来越广泛。我国军用光接收电子元器件经历了依赖进口、对照仿研和自主设计的艰辛历程，以激光探测、红外探测、紫外探测为旗帜，我国自主开发的典型产品在型谱品类、性能参数等方面愈加成熟，为之提供配套的信号激励器却没有得到足够重视，发展速度缓慢。为提高电子元器件检测、筛选、试验、测试的配套仪器设备水平，提升检测技术的能力，需要根据具体电子元器件的工作谱段和能量需求，有针对性地开发相应的信号激励器，实现科学检测、精准检测。本文以1550nm工作波长的激光接收光电管为检测对象，设计一种满足该器件工作波段和能量要求的信号激励器。可用于测量视神经滤波器光谱响应的方法主要有干涉法、相移法、单边带法、双边控制法和外差频率法。这些方法中的每一种都有其优点和缺点，可以用于不一样的场所。测量微波光伏组件的方式方法中，一个方向整形的一侧设备测量因为它的精简结构以及高精度测量而得到了广泛的研究。实际上，具有上升下降沿的方波脉冲伪装随机序列的频谱图时，会与仿真得到的频谱图存在部分的差距。当脉冲的上升下降沿斜率有所改变，频谱周期信号发生变化，基波频率不会改变。根据以上内容可以判断出伪随机序列的频谱特性受到时域脉冲上升沿和下降沿的影响。当研究模型简化为理想方波脉冲时，脉冲与序列的码率相同，此时频谱周期为最小。当时域脉冲斜率减小，频谱周期增大。（一）军用光接收电子元器件信号激励器窄线宽可调谐激光器军用光接收电子元器件信号激励器窄线宽调节激光器采用可连续调谐的激光器技术体制。可调谐窄线宽激光器出光原理如图1所示。

单频脉冲光纤放大器中的SBS效应实验研究

单频脉冲光纤放大器中的SBS效应实验研究何幸锴;冯力天;沈琪皓;伍波;兰戈;周鼎富【摘要】为了研究受激布里渊散射(SBS)效应对单频脉冲光纤激光放大器中脉冲波形的影响,搭建了单频脉冲光纤激光放大器系统.实验中观测到脉冲波形的畸变,继续提高功率,畸变处出现峰值功率极高的尖峰,分析认为,光纤中的二次受激布里渊散射导致了尖峰脉冲出现.为验证这一结论,构造包含二阶Stokes波的耦合方程组,进行了模拟仿真.结果表明,该峰值功率极高的尖峰正是SBS效应的二阶Stokes波.%In order to study the stimulated Brillouin scattering ( SBS) effect on the pulse form of pulsed fiber laser amplifiers, a single frequency fiber laser amplifier system was built and its pulse waveform distortion was observed in the experiment. If continuing to improve pump power, a high power spike appeared at the distorted location, which was induced by the second-order SBS effect in a fiber. To verify this conclusion, the coupled equations contains the second-order Stokes wave were built and simulated and the results showed that the high peak power spike was the second-order Stokes wave of SBS effect. 【期刊名称】《激光技术》【年(卷),期】2012(036)002 【总页数】4页(P191-193,197) 【关键词】激光技术;光纤激光放大器;受激布里渊散射;波形畸变;二阶Stokes波【作者】何幸锴;冯力天;沈琪皓;伍波;兰戈;周鼎富

带尾纤激光器(光纤激光器)

上海磐川光电科技有限公司带尾纤激光器（光纤激光器）产品说明书

专业术语：带尾纤激光器俗称：光纤激光器,尾纤激光模组, 通讯光纤激光头产品特点：*半导体激光管芯； *智能调制电路； *高效透过率光学系统； *低功耗，高效能光功率输出； *光斑模式TEM；应用领域：光纤通讯，特殊环境下工业标线定位，防伪检测，机械、石材切割金属锯床、SMT/电路板的对刀、标线、定位、对齐等

带尾纤激光器的特点利用激光器的单色性好、相干性好、方向性好以及高亮度之外，光纤头可弯曲灵活性号，准直性高，光斑很小是其最大特点，可以广泛应用于光纤通讯、工业检测、工业机械、数控设备、电动工具、工程施工、建筑装璜、印刷、纺织服装、切割焊接等领域的激光定位、激光标线、激光水平、激光垂准、激光指示仪以及激光娱乐照明等；.方便快捷、直观实用、易于安装、稳定可靠，可以提高工作效率，降低人力和生产时间的成本，提高工作精确度。激光光斑效果

（工业应用场合）售后服务产品提供一年质保，三年保修。使用注意事项 1）使用应注意相关的激光使用安全规定，不能直射人眼； 2）激光器中半导体激光管属静电敏感器件，应遵守相关的静电防护规定。测试和使用环境应保证没有静电； 3）电源线请勿用力拽拉； 4）电源电压不要超过DC 5 V，最好选用激光器专用直流稳压电源供电，“+”（红线）、“−”（黑线）极性绝对不可接反； 5）激光器通电时，“+”（红线）、“−”（黑线）极电源线绝对不可短路，以免烧毁激光器； 6）自制稳压电源请注意消除浪涌脉冲电压电流，稳压5V或<5V将延长使用寿命，避免在各种浪涌脉冲较大的场合中使用激光器； 7）激光器人为损坏或私自拆开激光器后不予保修出师表两汉：诸葛亮先帝创业未半而中道崩殂，今天下三分，益州疲弊，此诚危急存亡之秋也。然侍卫之臣不懈于内，忠志之士忘身于外者，盖追先帝之殊遇，欲报之于陛下也。诚宜开张圣听，以光先帝遗德，恢弘志士之气，不宜妄自菲薄，引喻失义，以塞忠谏之路也。宫中府中，俱为一体；陟罚臧否，不宜异同。若有作奸犯科及为忠善者，宜付有司论其刑赏，以昭陛下平明之理；不宜偏私，使内外异法也。侍中、侍郎郭攸之、费祎、董允等，此皆良实，志虑忠纯，是以先帝简拔以遗陛下：愚以为宫中之事，事无大小，悉以咨之，然后施行，必能裨补阙漏，有所广益。将军向宠，性行淑均，晓畅军事，试用于昔日，先帝称之曰“能”，是以众议举宠为督：愚以为营中之事，悉以咨之，必能使行阵和睦，优劣得所。亲贤臣，远小人，此先汉所以兴隆也；亲小人，远贤臣，此后汉所以倾颓也。先帝在时，每与臣论此事，未尝不叹息痛恨于桓、灵也。侍中、尚书、长史、参军，此悉贞良死节之臣，愿陛下亲之、信之，则汉室之隆，可计日而待也。臣本布衣，躬耕于南阳，苟全性命于乱世，不求闻达于诸侯。先帝不以臣卑鄙，猥自枉屈，三顾臣于草庐之中，咨臣以当世之事，由是感激，遂许先帝以驱驰。后值倾覆，受任于败军之际，奉命于危难之间，尔来二十有一年矣。

窄线宽光纤激光器的应用

窄线宽光纤激光器的应用单频光纤激光器具有线宽超窄、频率可调、相干长度超长以及噪声超低等独特性能，借用微波雷达上的FMCW技术可对超远距离的目标进行超高精度的相干探测，从而会改变市场对光纤传感、激光雷达和激光测距等固有观念，继续把激光器应用革命进行到底。光库通讯提供的单频光纤激光器拥有世界上独一无二的美国专利技术，可以十分低地成本解决激光光束质量和激光功率的矛盾，从而研制出了该款极具竞争优势的单频可调光纤激光器。关键词：5cm腔长 FMCW 混频相干探测 AFR光纤激光器的特点光库通讯提供的1550nm光纤激光器最大的特点就是线宽超窄至2Khz，频率稳定性好于10Mhz，具有超长相干长度和超低噪声，就是比世界上最好的DFB激光器都高出2个数量级。该款激光器输出功率可达150mW，边模抑制比高于50dB，热调协范围20Ghz，同时兼备50Mhz/V的线性PZT调制功能。除了对人眼安全的1550nm激光器外，光库通讯还提供同样性能的1000nm左右的光纤激光器，同时2000nm 的光纤激光器也正在计划之中。将来，光库通讯还会推出波长覆盖1000-1550nm全光纤化的单频、高功率脉冲光纤激光器。欢迎您的关注。核心技术请见图1为我们激光器的结构图，激光器腔由左右两端的光纤光栅和中间极短的有源光纤组成。该设计方案充分利用了我们美国合作方的专利技术，高浓度、铒/镱离子共掺有源光纤可以确保我们的激光器的腔长度少于5cm，这是传统光纤技术所不可能完成的任务！如此短的腔长极合适超高稳定性和跳模自由的单频激光工作。该种激光器的线宽典型值为2Khz，而且都是线偏光输出。结构紧凑和高稳定性能的光纤激光器就可以在如此短的激光腔基础上完成制作。图1：激光器结构在光纤传感中的应用光库通讯的超窄线宽光纤激光器可以应用于分布式光纤传感系统，对远至10公里的目标进行探测、定位和分类。它的基本应用原理就是频率调制连续波技术（FMCW），该技术能为核电站，石油/天然气管道，军事基地以及国防边界提供低成本的、全分布式的传感安全保护。在FMCW技术中，激光输出频率围绕它的中心频率不断变化，而激光的一部分光被耦合进一个有固定反射率的参考臂中，在外差相干探测系统中，该参考臂就充当了一个本地振荡器（LO）的作用。充当传感作用的是另一跟很长的光纤，请见图2。从传感光纤反射回来的激光与来自本地振荡器的参考光一起混合产生一个光拍频，该频率与它所经历的时间延迟差相对应。传感光纤上的远处信息就可以通过测量光谱分析仪上的光电流的拍频来获取。传感光纤上的分布式反射可以是最简单的瑞利后向散射。通过这种相干探测技术，

dfb激光器的谐振腔仿真相移

dfb激光器的谐振腔仿真相移一、单频光纤激光器，光纤激光市场中的另一赛道选手单频光纤激光器最早出现于20世纪90年代，经过近30年的发展已取得了长足进步。与材料加工领域用的高功率光纤激光器不同，这种位于光纤激光市场另一赛道上的单频激光器，因其独特的性质和特点，有着截然不同的应用场景。单频光纤激光器往往能够实现更窄的线宽，其中一个最重要的原因是单频光纤激光器的谐振腔比单频半导体激光器的谐振腔要长很多倍。从外腔型单频半导体激光器的技术路线和思想就可以理解这一点。更长的腔长意味着谐振腔内光子的寿命更长，我们可以把满足谐振腔震荡条件的“波”，无论是驻波还是行波，看成光子流。这些波在谐振腔内震荡或者行进的时间越长，能够满足谐振腔内相位匹配条件的光子就越少，最终输出的光波（选频得到固定的频率或者波长）相位噪声就越低，输出激光的频谱线宽也就越窄。对于这样的现象我们可以形象地理解为：体力不支，自身条件不足够优秀的光子们在长途跋涉的谐振腔内长跑过程中逐渐掉队被淘汰了，最终能够测试合格达到终点的光子数量减少，但是都很优秀。从另外一个角度来看，单频半导体激光器的输出功率可能有几十个mW，而谐振腔直接输

出未经放大的单频光纤激光器则比较难实现高功率的输出。例如：低噪声掺铒光纤的DFB型单频光纤激光器谐振腔直接输出功率通常只有几十到几百个uW。二、商用单频光纤激光器的两大分类商用的单频光纤激光器主要分成两大类，短直腔单频光纤激光器和复合腔或环形腔单频光纤激光器。其中短直腔单频光纤激光器主要分为DFB 型（分布反馈）单频光纤激光器和DBR型（分布布拉格反射）单频光纤激光器。 1。DFB型单频光纤激光器 DFB型单频光纤激光器的原理和DFB型半导体激光器一脉相承。有源区增益介质上布满了精心制作的有合适周期的光栅，其工作波长主要受到光栅周期的影响。 DFB型单频光纤激光器的增益介质是稀土掺杂光纤，不同的稀土元素决定了激光器的工作波段，例如掺镱（Yb）光纤工作在0。9-1。1μm，掺铒（Er）光纤和铒镱共掺（ErYb）光纤工作在1。5-1。6μm，掺铥（Tm）和掺钬（Ho）或者共掺的光纤工作在1。7-2。1μm。 DFB型单频光纤激光器的谐振腔由刻写在稀土掺杂光纤上的相移光栅构成。所谓相移光栅，指的是两端均匀周期的光纤布拉格光栅（FBG）之间有合适的距离，形成了π/4或者π/2的相移。我们把这样的光栅称之为

1550nm单频脉冲光纤激光放大器实验研究

1550nm单频脉冲光纤激光放大器实验研究何幸锴;侯辉;冯力天;伍波;沈琪浩;侯天晋;兰戈;周鼎富【摘要】In order to meet the requirements of coherent detection, a high power, single frequency, 1550nm pulsed fiber laser was studied based on all-fiber master oscillator power amplifier technique.A single mode pulsed laser was obtained with 400ns pulse duration, 10kHz pulse repetition rate, 148mW average power and 14p,J pulse energy.It was also found that the pulse shape was destroyed by the stimulated Brillouin scattering (SBS) resulting from the higher power density in the fiber.Then a way was put forward to suppress the SBS effect.The experimental results show that the SBS must be suppressed in order to improve the power.%为了满足相干探测技术对激光光源的需求,采用主振功率放大技术,对全光纤、高重复频率、1550nm 单频脉冲光纤激光器进行了研究.得到了脉冲宽度400ns、重复频率10kHz、单脉冲能量14μJ、平均功率148mW的单模光纤激光脉冲输出.实验中还发现了光纤中过高的功率密度所引起的受激布里渊散射(SBS)将导致激光脉冲波形的变形.提出了抑制SBS效应、提高输出功率的方法.结果表明,单频脉冲放大过程中,SBS效应是阻碍功率提高的主要因素,必须抑制SBS效应才能提高输出功率. 【期刊名称】《激光技术》【年(卷),期】2011(035)002 【总页数】4页(P145-147,151) 【关键词】激光技术;光纤激光放大器;主振功率放大;单频;受激布里渊散射

单频光纤激光器单纵模区间测量方法的研究

单频光纤激光器单纵模区间测量方法的研究郑生旭;邓华秋【摘要】The wavemeter measuring method is adopted to measure single longitudinal mode interval of 1550nm polari-zation-maintaining fiber laser,and it is compared with other measuring methods such as frequency spectrum scanning, F-P cavity,etc.The experimental results show that the three measuring methods can achieve the same results,which il-lustrates that the wavemeter measuring method can be used for measuring the single longitudinal mode interval of 1550nm polarization-maintaining fiber laser.%提出了波长计测量法测量1550 nm 保偏光纤激光器单纵模区间，并与频谱扫描法、F-P腔法等测量方法进行了比较。实验结果表明三种测量方法得到的单纵模区间相同，说明波长计测量法也可以用于1550 nm 保偏光纤激光器单纵模区间的测量。【期刊名称】《激光与红外》【年(卷),期】2016(046)006 【总页数】4页(P684-687) 【关键词】测量方法;单纵模;单频光纤激光器【作者】郑生旭;邓华秋【作者单位】华南理工大学物理与光电学院，广东广州 510640;华南理工大学物理与光电学院，广东广州 510640