【CN109787073A】一种中红外可调谐的光纤激光器及激光产生、分析方法【专利】
(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日
(21)申请号 201910153533.6
(22)申请日 2019.02.28
(71)申请人 电子科技大学地址 610000 四川省成都市高新区（西区）西源大道2006号
(72)发明人 刘永 韩杰 池皓 吕彦佳 韦晨
(74)专利代理机构 成都时誉知识产权代理事务所(普通合伙) 51250代理人 陈千
(51)Int.Cl.H01S 3/067(2006.01)H01S 3/094(2006.01)
(54)发明名称一种中红外可调谐的光纤激光器及激光产生、分析方法(57)摘要本发明公开了一种中红外可调谐的光纤激光器及激光产生、分析方法，中红外可调谐的光纤激光器包括依次设置的光纤脉冲激光器、透镜、亚碲酸盐阶跃光纤。中红外可调谐的激光产生方法，包括如下步骤：S1.光纤激光器输出激光；S2.将光纤激光器输出的激光通过透镜耦合到亚碲酸盐阶跃光纤中；其S3.亚碲酸盐阶跃光纤输出中红外可调谐的激光脉冲。激光分析方法通过亚碲酸盐阶跃光纤输出的光谱通过光谱仪进行分析。本发明使用亚碲酸盐作为光纤材料，该材料零色散波长小于现有的中红外光纤激光器的波长，故现有的光纤激光器作为泵浦源时可以位于该材料的反常色散区，不需要对光纤进行微结构的设计，常规的阶跃光纤就可以满足孤子自频移的需求，
降低了实验难度。
权利要求书1页 说明书4页 附图2页CN 109787073 A2019.05.21
CN 109787073
A1.一种中红外可调谐的光纤激光器，其特征在于：包括依次设置的光纤脉冲激光器、透
镜、亚碲酸盐阶跃光纤。
2.根据权利要求1所述的一种中红外可调谐的光纤激光器，其特征在于：所述亚碲酸盐
阶跃光纤选用TeO2-Bi2O3-ZnO-Na2O材料。
3.根据权利要求1或2所述的一种中红外可调谐的光纤激光器，其特征在于：所述亚碲
酸盐阶跃光纤的纤芯直径为9μm，包层直径为125μm。
4.根据权利要求1所述的一种中红外可调谐的光纤激光器，其特征在于：所述光纤脉冲
激光器为3.5μm光纤脉冲激光器，且作为泵浦源。
5.一种中红外可调谐的激光产生方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1.光纤激光器输出激光；
S2.将光纤激光器输出的激光通过透镜耦合到亚碲酸盐阶跃光纤中；其中，所述述亚碲
酸盐阶跃光纤选用TeO2-Bi2O3-ZnO-Na2O材料
S3. 亚碲酸盐阶跃光纤输出中红外可调谐的激光脉冲。
6.根据权利要求5所述的一种中红外可调谐的光纤激光器，其特征在于：所述光纤脉冲
激光器为3.5μm光纤脉冲激光器，且作为泵浦源。
7.一种中红外可调谐的激光检测方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一.将光纤激光器输出激光，通过透镜耦合到亚碲酸盐阶跃光纤中，亚碲酸盐阶跃
光纤输出激光脉冲；其中，所述亚碲酸盐阶跃光纤选用TeO2-Bi2O3-ZnO-Na2O材料；
步骤二.将亚碲酸盐阶跃光纤输出的光谱通过光谱仪进行分析。
8.根据权利要求7所述的一种中红外可调谐的光纤激光器，其特征在于：所述光纤脉冲
激光器为3.5μm光纤脉冲激光器，且作为泵浦源。
9.根据权利要求7或8所述的一种中红外可调谐的光纤激光器，其特征在于：所述亚碲
酸盐阶跃光纤输出激光脉冲为波段在3.5-5μ
m可调。权 利 要 求 书1/1页
2CN 109787073 A
一种新型光纤声音传感器的设计与研究
第２２卷第３期 ２００９年９月 宁波大学学报（理工版） ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＮＩＮＧＢＯ ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ（ＮＳＥＥ） 、ｂ１．２２ ＮＯ．３ Ｓｅｐｔ．２００９
文章编号：１００１—５ １３２（２００９）０３．０４２５—０５
一种新型光纤声音传感器的设计与研究
杨建红，房怀英
（华侨大学机电及自动化学院，福建泉州３６２０２１）
摘要：为解决单光纤输入、输出Ｙ型分支结构光纤声音传感器易受激光源光强波动的影响，由此 设计了双同心圆新型结构的光纤声音传感器，并在出射光纤光强为高斯分布的基础上推导了反 射光强的物理模型，理论分析表明这种新型光纤结构能克服光强波动的影响．并在ｌ ３１０ｎｍ波
长的激光器和单模光纤研制光纤声音传感器上进行了相关实验，实验结果表明：这种光纤声音 传感器的测量精度不受激光器输出光强波动的影响，实验测得传感器灵敏度为８５０ｍｖ‘Ｐａ～，频
率响应范围为１０Ｈｚ￣９．５ ｋＨｚ． 关键词：光纤声音传感器；双同心圆；光强分布；光强波动；物理模型
中图分类号：ＴＰ２１２ 文献标识码：Ａ
光纤声音传感器由于具有抗电磁场干扰能力 强、灵敏度高等特点，在电力系统故障监测中，常 用于探测电力故障的异常声音．文献［１］采用Ｙ型
光纤结构和多模光纤设计光纤声音传感器，但是 没有考虑光源本身波动对测量结果的影响，而实
际上，光源输出光强可受工作环境和电源电压波
动的影响．文献［２］中为了克服输出光强波动带来 的影响，采用１根输入光纤和６根输出光纤设计结
构，通过合适的后处理方法能克服光强波动对测 量的影响，但是这种光纤结构过于复杂，同时也影 响光纤声音传感器的微型化和集成化．
为了克服光强波动对光纤声音传感器测量结 果的影响，笔者设计的光纤声音传感器采用反射
强度调制方式，并采用双同心圆新型光纤结，其结 构如图ｌ所示，最里面层为入射光纤，外面依次为 ２束接收光纤Ｉ３】．这种光纤结构相对于Ｙ型光纤结 构而言，以２个同心光纤输出电压之比为声音调制 信号，克服了光强波动带来的影响．相对于６根输
一体化光纤自调Q激光器及实验研究
第３２卷 第５期 ２００２年１Ｏ月 激光与红外 ＩＡＳＥＲ ＆ ＩＮＦＲＡＲＥＤ Ｖｏ１．３２，Ｎｏ．５ Ｏｃｔｏｂｅｒ，２００２
文章编号：１００１－５０７８（２００２）０５－０３３９－０３
一体化光纤自调Ｑ激光器及实验研究
顾菊观 （湖州师范学院物理系，浙江湖州３１３０００）
摘 要：用ＬＨＰＧ法将Ｃｒ＇ ：ＹＡＧ单晶光纤和Ｎｄ：ＹＡＧ单晶光纤生长成为一体化的Ｎｄ¨， Ｃｒ４ ：ＹＡＧ光纤，并实验研究了一体化的被动调Ｑ光纤激光器的某些性质。得到了最大输出
功率为１５ｍＷ，脉宽为２５０ｎｓ的调Ｑ激光。
关键词：ＬＨＰＧ法；单晶光纤；自调Ｑ激光器 ’
中图分类号：ＴＮ２５３；ＴＮ２４８．１ ３ 文献标识码：Ａ
Ｔｈｅ Ｍｏｎｏ－－ｂｏｄｙ Ｐａｓｓｉｖｅｌｙ Ｑ－－ｓｗｉｔｃｈｅｄ Ｆｉｂｅｒ Ｌａｓｅｒ ａｎｄ ｔｈｅ
Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈ
ＧＵ Ｊｕ—ｇｕａｎ （Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ ｐｈｙｓｉｃｓ，Ｈｕｚｈｏｕ Ｔｅｅｈｅｒｓ Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｈｕｚｈｏｕ Ｚｈｅｊｉａｎｇ ３１３０００，Ｃｈｉｎａ）
Ａｉ￣ｔｒａｅｔ：Ｔｈｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ Ｃｒ４ ：ＹＡＧ－Ｎｄ ：ＹＡＧ ｃｒｙｓｔａｌ ｆｉｂｅｒ ｗａｓ ｇｒｏｗｎ ｆｏｒｍ Ｃｒ４ ：ＹＡＧ ａｎｄ Ｎｄ ：ＹＡＧ ｓｉｎｇｌｅ ｃｒｙｓｔａｌ
ｆｉｂｅｒ，ｂｙ ｕｓｉｎｇ ＩＭＰＧ ｍｅｔｈｏｄ．Ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｓｔｕｄｙ ｓｏｍｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｔｈｅ ｍｏｎｏｂｏｄｙ ｐａｓｓｉｖｅｌｙ Ｑ－ｓｗｉｔｃｈｅｄ ｆｉｂｅｒ ｌａｓｅｒ．Ｔｈｅ ｐａｓｓｉｖｅｌｙ Ｑ－ｓｗｉｔｃｈｅｄ ｌａｓｅｒ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｍａｘｉｍｕｍ ａｖｅｒａｇｅ ｐｏｗｅｒ ｏｆ １５ｍｗ ａｎｄ ｐｕｌｓｅ ｄｕｒａｔｉｏｎ ｏｆ ２５０ｎｓ ＷａＳ ｒｅａｌ－ ｉｚｅｄ．． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ＬＨＰＧ ｍｅｔｈｏｄ；ｓｉｎｇｌｅ ｃｒｙｓｔａｌ ｆｉｂｅｒ；ｐａｓｓｉｖｅｌｙ Ｑ－ｓｗｉｔｃｈｅｄ ｌａｓｅｒ
小功率脉冲光纤激光器说明书(一体机)-A00
A00 小功率脉冲光纤激光器 使用说明书 武汉锐科光纤激光器技术有限责任公司 小功率脉冲光纤激光器使用说明书
A00 安全信息 在使用该产品之前，请先阅读和了解这份用户手册并熟悉我们为您提供的信息。这份用户手册提供了重要的产品操作，安全以及其他信息给您以及所有将来的用户作参考。为了确保操作安全和产品的最佳性能，请遵循以下注意和警告事项以及该手册的其他信息去操作。 ● 锐科公司脉冲光纤激光器是IV级的激光产品。在打开24VDC电源前，要确保连接是正确的24VDC的电源并确认正负极，错误连接电源，将会损坏激光器。 ● 该激光器在1060~1085nm波长范围内发出超过5W、10W、15W、20W、25W、30W（根据不同激光器型号）的激光辐射。避免眼睛和皮肤接触到光输出端直接发出或散射出来的辐射。 ● 不要打开机器，因为没有可供用户使用的产品零件或配件。所有保养或维修只能在锐科公司内进行。 ● 不要直接观看输出头，在操作该机器时要确保长期配戴激光安全眼镜。 安全标识及位置 上面二个安全标识符号表示有激光辐射，我们把这符号标在产品光纤盒体盖顶上。 小功率脉冲光纤激光器使用说明书
A00 目 录 1． 产品描述 .............................................................................................................................. 1 1.1 产品描述 .......................................................................................................................... 1 1.2实际配置清单 ................................................................................................................... 1 1.3使用环境要求及注意事项 ............................................................................................... 1 1.4技术参数 ........................................................................................................................... 2 2．安装 ........................................................................................................................................... 3 2.1 安装尺寸图 ...................................................................................................................... 3 2.2 安装方法 .......................................................................................................................... 4 3． 控制接口 ................................................................................................................................. 5 4． 操作程序 ................................................................................................................................. 6 4.1 前期检查工作 .................................................................................................................. 6 4.2 操作步骤 .......................................................................................................................... 6 4.3打标过程中应注意的事项 ............................................................................................... 7 5．质保及返修、退货流程 ........................................................................................................... 7 5.1一般保修 ........................................................................................................................... 7 5.2保修的限定性 ................................................................................................................... 7 5.3服务和维修 ....................................................................................................................... 8 小功率脉冲光纤激光器使用说明书
基于掺铒光纤激光器混沌系统的彩色图像水印方法
第４８卷第２期 ２０１０年３月 吉林大学学报（理学版） Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｊｉｌｉｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｅｄｉｔｉｏｎ） Ｖｏ１．４８ Ｎｏ．２ Ｍａｒ ２０１０
基于掺铒光纤激光器混沌系统的
彩色图像水印方法
郑骁鹏，田小建，单江东
（吉林大学电子科学与工程学院，长春１３００１２）
摘要：提出一种基于光延迟反馈掺铒光纤激光器（ＯＤＦ—ＥＤＦＬ）混沌系统的彩色图像小波数字
水印方法．在单环掺铒光纤激光器中加入光延迟反馈回路后，随着系数的变化，在一个较大
范围内将出现混沌现象．通过优化后的ＯＤＦ—ＥＤＦＬ系统混沌序列加密水印图像，将调制好的
水印嵌入宿主图像的绿色分量中，即经小波变换后的低频高端部分．实验结果表明，该算法
可较好地嵌入和提取彩色图像的水印，并对图像压缩、加噪和滤波等攻击具有较好的鲁棒
性．
关键词：数字水印；ＯＤＦ—ＥＤＦＬ混沌系统；彩色图像；绿色分量；离散小波变换（ＤＷＴ）
中图分类号：ＴＮ２４８．１ 文献标志码：Ａ 文章编号：１６７１－５４８９（２０１０）０２－０３０７－０６
Ｃｏｌｏｒ Ｉｍａｇｅ Ｗａｔｅｒｍａｒｋｉｎｇ Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｅｒｂｉｕｍ・Ｄｏｐｅｄ
Ｆｉｂｅｒ Ｌａｓｅｒ Ｃｈａｏｔｉｃ Ｓｙｓｔｅｍ
ＺＨＥＮＧ Ｘｉａｏ—ｐｅｎｇ，ＴＩＡＮ Ｘｉａｏ－ｊｉａｎ，ＳＨＡＮ Ｊｉａｎｇ—ｄｏｎｇ
（Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｊｉｌｉｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ １３００１２，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａ ｎｏｖｅｌ ｗａｖｅｌｅｔ ｗａｔｅｒｍａｒｋ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｅｒｂｉｕｍ—ｄｏｐｅｄ ｆｉｂｅｒ ｌａｓｅｒ ｗｉｔｈ ａｎ ｏｐｔｉｃａｌ ｄｅｌａｙ
￣ｅｄｂａｃｋ（ＯＤＦ—ＥＤＦＬ）ｓｙｓｔｅｍ ｔｏ ｅｎｃｒｙｐｔ ｗａｔｅｒｍａｒｋ ｉｍａｇｅ ｆｏｒ ｃｏｌｏｒ ｉｍａｇｅ ｗａｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｔｈｅ ｅｒｂｉｕｍ—ｄｏｐｅｄ
一种实现半导体激光器和多模光纤耦合的实用技术
第３６卷 第７期
２００６年７月 激光与红外
ＬＡＳＥＲ ＆ ＩＮＦＲＡＲＥＤ Ｖ０１．３６．Ｎｏ．７
Ｊｕｌｙ，２ＯＯ６
文章编号：１００１－５０７８（２ＯＯ６）０７－０５５５－０３
一种实现半导体激光器和多模光纤耦合的实用技术
王 帆，王春霞，王田虎，毛海涛，李方正
（河南大学物理与信息光电子学院，河南开封４７５００１）
摘要：文中提出了一种实现半导体激光器和多模光纤耦合的实用化方法。用一段直径为
６００ｔｕｎ的裸石英光纤代替柱透镜对半导体激光器输出光束进行准直整形；用半球端光纤对光
束进行聚焦后直接实现和光纤耦合，来代替聚焦透镜和光纤耦合的环节。研究表明：采用该方
法耦合效率在８０．Ｏ％左右，同时最大程度解决了使用柱透镜和聚焦透镜的组合透镜耦合系统
时存在的调试与封装困难的问题，且工艺稳定，因而有着广泛的应用前景。
关键词：半导体激光器；石英光纤；半球端光纤；耦合效率
中图分类号：ＴＮ２５３ 文献标识码：Ａ
Ａ Ｐｒａｃｔｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｆｏｒ Ｃｏｍｐｌｅｔｉｏｎ Ｃｏｕｐｌｉｎｇ
ｂｅｔｗｅｅｎ Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ ａｎｄ Ｍｕｌｔｉ—ｍｏｄｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｆｉｂｅｒ
ＷＡＮＧ Ｆａｎ，ＷＡＮＧ Ｃｈｕｎ－ｘｉａ，ＷＡＮＧ Ｔｉａｎ－ｈｕ，ＭＡＯ Ｈａｌ－ｔａｏ，ＬＩ Ｆａｎｇ－ｚｈｅｎｇ
（Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｐｈｙｓｉｃｓ ａｎｄ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｏｐｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，Ｈｅｎａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｋａｉｆｅｎｇ ４７５００１，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａ ｎｅｗ ｃｏｕｐｌｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ ｂｅｔｗｅｅｎ ｌａｓｅｒ ｄｉｏｄｅ ａｎｄ ｍｕｌｔｉ－ｍｏｄｅ ｏｐｔｉｃａｌ ｆｉｂｅｒ ｉｓ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．Ｔｈｅ ｏｕｔｐｕｔ ｌｉｇｈｔ
ｆｒｏｍｌａｓｅｒｄｉｏｄｅｉｓ ｃｏｌｌｉｍａｔｅｄｕｓｉｎｇ ａ ｓｅｃｔｉｏｎ ｏｆｏｐｔｉｃａｌｆｉｂｅｒｗｉｔｈｔｈｅ ｄｉａｍｅｔｅｒ ｏｆ６ＯＯ ｍｉｎｓｔｅａｄ ｏｆｃｙｌｉｎｄｅｒｌｅｎｓ，ａｎｄ ａ ｓｐｈｅｒｅ—ｅｎｄ ｌｅｎｓ ｆｉｂｅｒ ｒｅｐｌａｃｅｓ ｔｈｅ ｃｏｕｐｌｉｎｇ ｐａｒｔ ｗｉｔｈ ｆｏｃｕｓ ｌｅｎｓ ｃｏｕｐｌｉｎｇ ｔｈｅ ｌｉｇｈｔ ｔｏ ｔｈｅ ｆｉｂｅｒ．Ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｃｏｕｐｌｉｎｇ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｉｓ ａｂｏｕｔ ８０．０％．ａｔ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｔｉｍｅ ｔｈｅ ｄｉｆｉｃｕｌｔｉｅｓ ｏｆ ｄｅｂｕｇｇｉｎｇ ａｎｄ ｅｎｃａｐｓｕｌａｔｉｏｎ ｉｎ ｃｏｕｐｌｉｎｇ ｓｙｓ－
光纤光栅外腔半导体激光器波长调谐方法研究
第３５卷第４期 ＶＯ１．３５ ＮＯ．４ 红外与激光工程 Ｉｎｆｒａｒｅｄ ａｎｄ Ｌａｓｅｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ２００６年８月 Ａｕｇ．２００６ 光纤光栅外腔半导体激光器波长调谐方法研究 金杰，欧阳丽霞，张妍，李彬 （天津大学电子信息工程学院，天津３０００７２） 摘要：可调谐光纤光栅外腔半导体激光器（ＦＢＧ—ＥＣＬ）激射波长由光纤光栅布喇格波长决定．调谐 光纤光栅布喇格波长可以改变激光器的激射波长。重点介绍采用轴向应力、径向应力和温度对光纤光 栅布喇格波长的调谐。布喇格中心波长的偏移与轴向应力、径向应力和温度等变化量均呈极好的线性 比例关系，且在较大的测量范围内一直保持线性关系。详细说明了光纤光栅外腔半导体激光器采用这 三种方法调谐时的特点、适用范围．并对它们的性能进行了比较．给出在不同条件下适合的调谐方法。 关键词：光纤光栅； 调谐； 外腔半导体激光器 中图分类号：ＴＮ２５２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００７—２２７６（２００６）０４—０４３７—０４ Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ ｔｕｎｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｔｈｅ ｆｉｂｅｒ ｇｒａｔｉｎｇ ｅｘｔｅｒｎａｌ ｃａｖｉｔｙ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ｌａｓｅｒ 儿Ｎ Ｊｉｅ，０ＵＹＡＮＧ Ｌｉ—ｘｉａ，ＺＨＡＮＧ Ｙａｎ，ＬＩ Ｂｉｎ （Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｔｉａｎｊｉｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｔｉａｎｊｉｎ ３０００７２，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｆｉｂｅｒ ｇｒａｔｉｎｇ Ｂｒａｇｇ ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ ｄｅｃｉｄｅｄ ｔｈｅ ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ ｏｆ ｔｕｎａｂｌｅ ｅｘｔｅｒｎａｌ ｃａｖｉｔｙ ｄｉｏｄｅ ｌａｓｅｒ．Ｔｈｅ ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ ｏｆ ｌａｓｅｒ ｃｏｕｌｄ ｂｅ ｃｈａｎｇｅｄ ｂｙ ｔｕｎｉｎｇ ｔｈｅ ｆｉｂｅｒ ｇｒａｔｉｎｇ Ｂｒａｇｇ ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ．Ｔｈｒｅｅ ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ ｆｉｂｅｒ ｇｒａｔｉｎｇ ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ ｔｕｎｉｎｇ——ａｘｉａ１ ｓｔｒｅｓｓ，ｒａｄｉａｌ ｓｔｒｅｓｓ ａｎｄ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｗｅｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ．Ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｖｅ ｓｈｉｆｔ ｏｆ Ｂｒａｇｇ ｃｅｎｔｅｒ ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｌｉｎｅａｒｌｙ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｃｈａｎｇｅ ｏｆ ａｘｉａｌ ｓｔｒｅｓｓ，ｒａｄｉａｌ ｓｔｒｅｓｓ ｏｒ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ａｎｄ ｉｔ ｋｅｐｔ ｔｈｅ ｌｉｎｅａｒ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｉｎ ａ ｌａｒｇｅ ｒａｎｇｅ．Ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ａｎｄ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｒａｎｇｅ ｗｅｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ，ｔｈｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｔｈｒｅｅ ｍｅｔｈｏｄｓ ｗｅｒｅ ｃｏｍｐａｒｅｄ ａｎｄ ｓｕｉｔａｂｌｅ ｔｕｎｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ ｗａｓ ｃｈｏｓｅｎ ｔｏ ｍｅｅｔ ｔｈｅ ｎｅｅｄｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｆｉｂｅｒ ｇｒａｔｉｎｇ；Ｔｕｎｉｎｇ； Ｅｘｔｅｒｎａｌ ｃａｖｉｔｙ ｄｉｏｄｅ ｌａｓｅｒ ０引言 可调谐外腔半导体激光器具有线宽窄，波长调谐 范围宽等特点．近年来一直受到人们的关注。普通Ｆ— Ｐ激光器的管芯，经腔面增透与光纤光栅尾纤耦合， 可以组成一种新型的光纤光栅外腔激光器。其特点是 光纤光栅的布喇格中心波长决定器件激射波长。光纤 光栅折射率的温度稳定性优于半导体材料，且不必考 虑载流子注入引起折射率变化，因而对啁啾具有强的 抑制作用。普通Ｆ—Ｐ管芯比ＤＦＢ结构价格低，而且可 收稿日期：２００５—０８—２２： 修订日期：２００５—１０—１０ 基金项目：天津市重点自然科学基金项目（０３３８００２１１）；天津市国际合作项目（０３３８０ｏ２ｌｌＧｏ０Ｂ一０１） 作者简介：金杰（１９６２～），女，教授，博士，主要研究方向为激光与光电子技术 光通信技术。Ｅｍａｉｌ：ｊｉｎｊｉｅ＠ｔｊｕ．ｅｄｕ．
分布反馈式光纤激光器的光热调谐方法
第２５卷第２期 ２０１３年２月 强 激 光 与 粒 子 束 ＨＩＧＨ ＰＯＷＥＲ ＬＡＳＥＲ ＡＮＤ ＰＡＲＴＩＣＬＥ ＢＥＡＭＳ Ｖｏ１．２５，ＮＯ．２ Ｆｅｂ．，２０１３
文章编号：１００１—４３２２（２０１３）０２—０３５５—０３
分布反馈式光纤激光器的光热调谐方法
赵 强 ， 王永杰 ， 徐团伟 ， 戴
（１．长春理工大学高功率半导体激光国家重点实验室，长春１３００２２； ２． 兴 ， 李 芳 ， 曲 轶
中国科学院半导体研究所，光电系统实验室，北京１０００８３）
摘 要： 针对现有光纤激光器调谐方法通常不能兼顾调谐幅度和调谐速率的问题，提出了一种基于光热 效应的调谐方法，有效兼顾了调谐幅度和调谐速率的要求。分析了光纤激光器的输出波长随泵浦功率变化而 改变的实验现象，并以９８０ ｎｍ泵浦源自身调谐为例，进行了静态和动态实验，结果表明：基于光热效应的分布 反馈式光纤激光器静态调谐幅度达３９２ ＭＨｚ／１００ ｍＡ，动态调谐速率超过２ ｋＨｚ，验证了光纤激光器光热调谐 方案的可行性。 关键词： 光纤激光器； 光热效应； 光热调谐； 静态调谐 中图分类号：ＴＮ２５３ 文献标志码： Ａ ｄｏｉ：１０．３７８８／ＨＰＬＰＢ２０１３２５０２．０３５５
可调谐光纤激光器作为一种新型光源，因能有效解决分布式光纤传感中，动态距离和空间精度之间的矛盾
而倍受关注口】。其中，光纤光栅作为谐振腔的可调谐光纤激光器因结构短小紧凑、与光纤之间具有天然的兼 容性而成为当前研究的热点 ～。目前光纤激光器波长调谐的常用方法有机械调谐法＿６］、电磁调谐法ｌ７］、热调
谐法 ］、压电陶瓷调谐法ｔ－ 等。但是，它们通常不能兼顾调谐幅度和调谐速率的要求，例如机械调谐最简单易
行，与悬臂梁等机械结构结合，常可达到较大的调谐幅度，但受机械结构限制，很难实现高精度、快速的调谐；电 磁调谐法响应速度快，但调制幅度过小，且易受电磁干扰；热调谐法可实现ｎｍ量级大范围调谐，但其响应速度