用F-P共焦球面扫描干涉仪测量激光器的单纵模

为了实现1550 nm正交线偏振双频激光输出，设计了一种复合环形腔双波长单纵模掺铒光纤(EDF)激光器，以保偏光纤Bragg光栅作为波长选择元件，并采用未抽运掺铒光纤饱和吸收体作为激光单纵模选择元件，从而实现正交线偏振1550 nm双波长单纵模激光稳定振荡输出。简要介绍了复合环形腔选模及未抽运掺铒光纤饱和吸收体选模的基本原理，理论分析了未抽运掺铒光纤长度对单纵模选择的影响，实验研究了不同选模情况下双波长激光的振荡特性。实验结果表明：腔内含有保偏光纤Bragg光栅和未抽运掺铒光纤饱和吸收体的复合环形腔。掺铒光纤激光器能够稳定输出1550 nm正交线偏振双波长单纵模激光，其波长间隔约为0.344 nm。这种双波长单纵模光纤激光器可广泛应用于激光传感与测量以及密集波分复用(DWDM)光纤通信等领域。

为了获得满足2 μm相干多普勒激光雷达使用的激光光源,进行了注入锁定固体激光器的实验研究。种子激光器采用双端镀腔膜的Tm,Ho:YLF微片晶体,在低温液氮环境下,获得单纵模稳频激光输出。从激光器采用有利于单纵模运转的环形腔结构,并利用熔融石英声光调Q获得脉冲输出。通过注入锁定,实验获得激光输出波长为2.067 μm,在重复频率大于20 Hz时,激光器的最终单脉冲输出能量2 mJ,脉冲宽度为146 ns。实验论证了注入锁定系统激光器作为雷达光源的可行性,并理论分析了种子注入时环形腔内的初始光场分布。

A passively Q-switched side-pumped laser with folded resonator is specially constructed for singlelongitudinal-mode smooth pulse output. Nd:YAG is chosen as the laser active medium and Cr⁴⁺:YAG as the saturable absorber medium. Additionally, the method of frequency selection by grating with 1200 line/mm and Fabry-Perot (F-P) etalon is used in the twisted-mode cavity. The single-frequency smooth pulses are produced with 10-Hz repetition rate, 20-ns pulse width, and 1.064-\m

引入附加损耗参数以反映短耦合腔的影响并利用修正约多模速率方程对短耦合腔半导体激光器单纵模工作机理和特性进行了研究,结果表明:在半导体激光二极管表面镀增透膜将使单模特性得到很大改善.实验验证了理论分析.设计研制的新型器件在连续和150MHz调制工作条件下,稳定单模输出的边模抑制比达到35～40dB.