單頻光纖激光器技術簡介
單頻光纖激光器是一種基于半導體激光器泵浦,稀土摻雜光纖作為增益介質,結合相對復雜的控制技術的高精密單縱模超窄線寬激光光源,能提供低的相位噪聲和相對強度噪聲,極窄的頻譜線寬和長相干長度。目前主流單頻光纖激光器技術主要分為四種:
1、短直腔DFB型單頻光纖激光器:優(yōu)點是諧振腔結構簡單,易于實現(xiàn)單縱模輸出。缺點是1/4波長相移型光纖光柵要求技術難度高,需要選擇合適的稀土摻雜光纖,且相移光柵封裝要求較高;
2、短直腔DBR型單頻光纖激光器:高摻雜濃度的磷酸鹽玻璃光纖能夠實現(xiàn)較高增益,短腔設計可以實現(xiàn)較高功率輸出。但較難實現(xiàn)高強度的熔接,諧振腔可靠性差,用于選頻的光柵要求較高。此外,短直腔制作困難,難以適應苛刻的工作環(huán)境;
3、復合腔技術:又被稱為“虛擬環(huán)形腔技術”,具備線形腔的基本結構,由光纖光柵構成直腔的腔鏡,本質上仍然是短直腔結構,腔長決定的FSR依然是獲取單縱模的關鍵,要求腔長較短。虛擬環(huán)形腔技術結合了短直腔和環(huán)形腔的思想,在駐波腔內實現(xiàn)了行波運轉,從技術角度看屬于目前來說比較優(yōu)秀的一項技術,但是技術工藝實現(xiàn)難度大,缺少可復制性且成本昂貴;
4、環(huán)形腔以及復合環(huán)形腔的技術:上海瀚宇推出了CoSF-R&CoSF-D系列產品。其中,CoSF-R型單頻光纖激光器采用"優(yōu)化的行波腔"設計,在消除駐波空間燒孔效應的同時,通過長腔長的設計能夠允許較長的增益光纖充分吸收泵浦光,實現(xiàn)高功率輸出;行波運轉時能大幅度降低光纖激光器的相對強度噪聲和相位噪聲,實現(xiàn)超窄線寬<1kHz;全光纖型窄帶濾波器注入選取單縱模輸出;長飽和吸收體穩(wěn)定單縱模運轉;單偏振控制消除偏振燒孔效應,實現(xiàn)穩(wěn)定的單偏振輸出,偏振消光比高達25dB以上。CoSF-D型DFB窄線寬單頻光纖激光器采用短直腔分布反饋(DFB)設計,高品質有源光纖相移光纖光柵,可進行穩(wěn)定的單縱模運轉,單頻、單偏振、單縱模輸出。且相位噪聲和相對強度噪聲更低,專利的抗環(huán)境封裝技術讓產品能適用1.0um,1.5um,1.9-2.1um波段。
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