光纤式1550nm脉冲激光解决方案 - 筱晓光子实验分析⑨

光纤式1550nm脉冲激光解决方案 - 筱晓光子实验分析⑨2021-11-09 09:28:07现如今，光纤激光器凭借它体积小、成本低、稳定性强、光束质量好等优势，已逐渐成为国内外用于研发与应用的主流激光器之一。以1550 nm光纤激光器为例，其激光器的基本结构十分简单，如下图所示，将980 nm的半导体激光作为泵浦光（PUMP），通过波分复用（WDM）耦合进光纤激光器的谐振环，激发环内的掺铒有源光纤，在谐振环中受激辐射生成1550 nm激光。隔离器（ISO）是为了抑制另一个方向的激光，增加输出效率。在正确的谐振方向下，激光每传输一圈后通过10：90耦合器进行分束，提取10%的能量作为输出光，剩下的90%继续在环内被掺铒光纤放大。1550nm光纤连续激光器结构图将该激光器的输出光送入光谱仪（Anritsu MS9740B），测的光谱图如下，激光的线宽为0.127 nm，信噪比约为60dB。此外，通过控制光纤中激光的偏振状态，还可以实现激光的波长调谐。在此基础上，通过非线性偏振演化（nonlinear polarization evolution）锁模技术，我们初步实现了对该1550 nm连续光的脉冲化，通过降低腔内损耗、调节泵浦功率和增加有源光纤长度，在未来有望将脉宽缩短到数个ps的级别。非线性偏振演化锁模技术就是在连续激光器的光路基础上，在环中添加一对偏振控制器（PC）和一个起偏器,如下图所示。当激光在光纤中传输时，由于光纤的非线性效应，激光的偏振态会发生演化，结合起偏器（Polarizer）将偏振演化转化为功率演化，实现脉冲化。非线性偏振演化锁模技术实现的1550nm脉冲激光器光路图脉冲光的测量结果如下,依次为激光光谱图、脉冲波包波形图（受限于探测器的响应时间）、脉冲频谱图（重复频率为15MHz）、自相关仪器测得的脉宽图（脉宽为14.26ps，比例系数为15.5ps/ms）：980nm半导体高功率激光器http://www.microphotons.cn/?a=cpinfo&id=24410：90光纤分束器（光纤耦合器（2*2））http://www.microphotons.cn/?a=cpinfo&id=916980/1550nm波分复用器http://www.microphotons.cn/?a=cpinfo&id=289掺铒光纤http://www.microphotons.cn/?a=cpinfo&id=10141550nm光隔离器//三环偏振控制器http://www.microphotons.cn/?a=cpinfo&id=2881550nm直列型偏振器http://www.microphotons.cn/?a=cpinfo&id=1521超快光电探测器http://www.microphotons.cn/?a=cp3&id=282光谱仪(Anritsu MS9740B)//频谱仪(RSA5032)//示波器(TBS 1152B)//自相关仪(FR-103XL)http://www.microphotons.cn/?a=cp3&id=271