横向模式可切换的少模环形光纤激光器

发布时间：2021-01-03 01:38

　　设计一种基于腔内全光纤模式复用器/解复用器（MUX/DEMUX）的少模环形光纤激光器,实现了LP₀₁模、LP₁₁模、LP₂₁模及混合模式可切换的激光输出。实验结果表明,利用低串扰的全光纤模式MUX/DEMUX结合4×1光开关,激光器可在三个最低阶的线偏振（LP）模式及其混合模式之间进行切换,LP₀₁模、LP₁₁模、LP₂₁模的泵浦阈值分别为40、60、80 mW,斜率效率分别为1.2%、0.82%、0.56%。对设计的少模环形光纤激光器结构进行数值模拟和参数优化,极大地改善了波长偏移问题,实现了小于0.032 nm的3 dB线宽。 

【文章来源】：光学学报. 2020年14期 北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

输出功率随泵浦功率的变化曲线

LP01模、LP11模、LP21模及混合模的输出激光光谱。

本文所设计的能够实现多个横向模式激光输出的少模环形光纤激光器的示意图如图1所示。该少模环形光纤激光器包含:一个980 nm的激光二极管作为泵浦源, 通过980 nm光隔离器(ISO)连接到波分复用器(WDM)的泵浦光输入端口;一个980/1550 nm的单模波分复用器作为泵浦光和信号光的耦合器;一段5 m长的单模掺铒光纤(SM-EDF)作为增益介质,对基模光信号进行受激辐射光放大;两个1×3的单模光耦合器(SM-OC);一对由三个级联的MSC组成的,能高效复用/解复用多个LP模式的模式MUX/DEMUX;一个4×1光开关实现模式切换;一个工作在1550 nm的单模光隔离器,以保证激光在环形腔内的单向传输;一个90\:10的六模环形功分器,其中10%端口作为激光器的输出,与低通滤波器(LBP)或者光谱分析仪(OSA)相连,90%端口连接到模式DEMUX的输入端口进行信号循环。在环形谐振腔内,只有基模沿着单模光纤传播,模式MUX辅助特定的横向模式(LP01模、LP11模、LP21模)有效激发并输入少模光纤。少模光纤中传输的激光信号的10%通过少模功分器输出,另外90%输入模式DEMUX,模式DEMUX将高阶模式转换回基模,然后通过光耦合器合并到单模光纤中进行下一圈的循环。


本文编号：2954056