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高信噪比多波长2μm主动锁模光纤激光器

2021-04-11王天枢

应用光学 2021年1期

赵 铭,王天枢

(1.厦门大学 嘉庚学院 信息科学与技术学院,福建 漳州 363105;2.长春理工大学空间光电技术国家地方联合工程研究中心,吉林 长春 130022)

引言

多波长激光由于其具有输出信道数量高的特性,在光纤传感、光学仪器、微波光子学、光信号处理等领域有着很大的应用潜力,尤其在激光通信波分复用系统(WDM)中应用更为广泛。主动锁模光纤激光在产生高重频窄脉宽锁模脉冲的同时可实现多波长输出,此外,锁模光纤激光与其他光纤器件兼容性好,是激光通信理想的载波光源。目前,有关多波长锁模光纤激光器的报道均集中在1.55 μm 波段[1-4]。然而,2μm 波段处于人眼安全波段并且具有较高的大气透过率,在激光雷达和空间激光通信方面有着潜在的应用价值[5-8]。激光在大气中传输时,气体分子及气溶胶的吸收和散射会引起能量衰减,根据米氏散射条件,散射光强度与波长的平方成反比。相比于1.55 μm 常规激光通信波段,2μm 波段在空间激光通信中有着更高的应用价值[9-10]。为了提高2μm 波段空间激光通信的带宽,研究多波长2μm 光纤激光器具有重要意义。

主动锁模光纤激光器可以产生高重频、窄脉宽的锁模脉冲序列,被广泛用于激光通信和高精度探测等方面[11-12]。通常在腔内引入周期性的强度或相位的改变,使调制频率为谐振腔基频的整数倍,从而产生锁模脉冲。在高阶谐波锁模工作状态下,腔内存在多组超模,这些模式都满足谐振腔锁模条件,他们同时振荡且互相竞争导致了脉冲强度起伏[1-2]。……

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