2 μm状态可切换光纤激光器实验研究
2021-11-08王小发段显奕
王小发,段显奕,王 杰
(重庆邮电大学 光电工程学院,光电信息感测与传输技术重庆市重点实验室,重庆 400065)
0 引 言
近年来,2 μm光纤激光器因其工作在人眼安全和大气窗口的特殊波段[1-2],在激光手术、光通信和中红外激光研究[3-4]等领域得到广泛应用。在不同应用领域,需要不同工作状态的2 μm光纤激光器,诸如在波分复用系统需要多波长光纤激光器[5],而在产生中红外波段激光时需要锁模光纤激光器。为同时满足不同领域的应用需求,2 μm状态可切换光纤激光器受到了越来越多的关注。
目前,实现多波长的常用方式有插入梳状滤波器和采用抑制模式竞争技术。常用的梳状滤波器有利奥(Lyot)滤波器[6-7]、锥形光纤(tapered fiber)[8-9]以及萨格纳克(Sagnac)环[10-11]等。而抑制模式竞争的技术有非线性光学环镜(nonlinear optical loop mirror, NOLM)[12-13],非线性放大环镜(nonlinear amplification loop mirror, NALM)[14]和非线性偏振旋转(nonlinear polarization rotation, NPR)[15-16]等。2013年,Peng等[14]在谐振腔中结合Sagnac环和NALM实现了稳定多波长输出。2014年,Liu等[16]通过Sagnac环和NPR实现了2 μm波段的多波长输出。
除了实现多波长输出,NALM和NPR还可以作为快速可饱和吸收体使激光器实现锁模输出。2014年,He等[17]利用NALM实现了中心波长为2 062.2 nm、脉冲宽度为425 fs的锁模脉冲输出;同年,Li等[18]利用NPR实现了中心波长为1 992.7 nm、脉冲宽度为2.2 ps的锁模脉冲输出。
目前,通过调节偏振控制器使NALM或者NPR在谐振腔内的作用改变进而使激光器在多波长和锁模态之间切换的文章已经有少量报道。2016年,Latiff等[19]提出了一种基于NPR的多波长和锁模态可切换2 μm光纤激光器,在泵浦功率为0.52~1.05 W时获得了锁模输出,在1.04 W时通过调节偏振控制器(polarization controller, PC)获得了三波长输出。……
