窄线宽光纤光栅的类别有哪些

2022-03-18

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所谓窄线宽激光器就是通过可调谐滤光片、FB滤光片、布拉格光栅等波长选择器来限制增益谱中的纵模振荡,所以满足一定条件的纵模只有少数,甚至只有一种纵向模式可以振荡。窄线宽光纤激光器的输出光具有极高的时间相干性和极低的相位噪声,使其在高分辨率干涉仪、相干通信、光纤传感和激光雷达中的应用非常重要,下面一起来了解一下窄线宽光纤光栅的类别有哪些?

窄线宽光纤光栅.png

1、短直腔DFB单频光纤激光器

优点是谐振腔结构简单,易于实现单纵模输出。波长相移光纤光栅技术难度大,需要选择合适的掺稀土光纤,对相移光栅的封装要求高;虚拟环形腔技术结合短直腔和环形腔的思想,在驻波腔中实现行波操作。从技术上看是目前的技术,但工艺流程难以实现,缺乏重现性。单频光纤激光器采用“优化行波腔”设计,可以消除驻波空间,同时长腔长设计让长增益光纤充分吸收泵浦光,实现高功率输出。

2、短直腔DBR单频光纤激光器

高掺杂浓度的磷酸盐玻璃光纤可以获得更高的增益,短腔设计可以实现更高的功率输出。但高强度焊接难以实现,谐振腔的可靠性较差,用于频率选择的光栅要求更高。此外短直型腔难以制造,适应恶劣的工作环境,具有线性腔的基本结构。由光纤光栅构成的直腔镜本质上仍然是一种短直腔结构,由腔长决定的FSR仍然是获得单纵模的关键,需要非常短的腔长。行波可以大大降低光纤激光器的相对强度噪声和相位噪声,实现超窄,全光纤窄带滤光片注入选择单纵模输出。

总而言之,窄线宽光纤光栅的类别有短直腔DFB单频光纤激光器、短直腔DBR单频光纤激光器、环形腔和复合环形腔。单频光纤激光器是基于半导体激光泵浦、稀土-掺杂光纤作为增益介质和相对复杂的控制技术线宽激光源提供低相位和相对强度噪声、极窄的光谱线宽和长干涉仪长度,目前主流的单频光纤激光器技术主要是以上几种。

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