基于光纤Bragg光栅F-P滤波器及复合双环腔滤波器的单纵模掺铥光纤激光器

韩文国， 延凤平*， 冯 亭， 程 丹， 李 挺， 白卓娅， 秦 齐， 杨丹丹， 张鲁娜， 郭 颖， 王 伟， 关 彪， 张 璇

(1． 北京交通大学 全光网络与现代通信网教育部重点实验室， 光波技术研究所， 北京 100044； 2． 河北大学物理科学与技术学院 光信息技术创新中心， 河北 保定 071002； 3. 中国科学院理化技术研究所 固体激光重点实验室， 北京 100190)

1 引 言

单纵模光纤激光器因其超窄光谱线宽、超长相干长度等特征成为光纤激光技术领域快速发展的方向，可被广泛应用于光纤传感、相干激光雷达、大功率相干合成、相干光通信、引力波探测等领域[1]。常见的实现激光单纵模窄线宽输出的方式有分布布拉格反射(DBR)型光纤激光器[2]、分布反馈(DFB)型光纤激光器[3]、环形腔单纵模光纤激光器[4]等。其中，超短腔激光器具有结构简单、输出功率和频率稳定等特点，但线宽通常较宽，输出功率较低，需要经过一级甚至多级放大后才能达到应用要求。长腔光纤激光器线宽通常较窄，但是单纵模实现困难且容易产生跳模现象。可以利用腔型结构设计、非线性二波混频、布里渊增益谱线压缩等方法消除多模振荡，也可以利用激光腔内高精度滤波器选模[5]或加入偏振控制器改变激光的偏振态消除空间烧孔效应[6]等方法获得单纵模激光输出。对于长腔激光器，采用超窄带滤波以及扩大模式间隔、减少纵模密度都是实现稳定单纵模的思路。只用超窄带滤波器(如相移光纤光栅等)实现单纵模时，需要特别设计和精巧制作滤波器，以使其带宽尽可能窄。……