单频光纤激光器技术及应用前景

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10月11日，由OFweek维科网主办，OFweek激光网承办、高科会协办的“OFweek2019（第十六届）中国进步激光手艺应用峰会暨‘维科杯’年度评选颁奖典礼”在深圳圆满落幕。

在上午举办的“激光器手艺及成长趋势”主题专场中，上海瀚宇光纤通信总司理张瑞新揭橥了《单频光纤激光器手艺及应用前景》主题演讲，与现场观众配合商量单频光纤激光器手艺近况及应用成长趋势。

上海瀚宇光纤通信总司理 张瑞新

单频光纤激光器手艺简介

据张瑞新介绍，单频光纤激光器是一种基于半导体激光器泵浦，稀土掺杂光纤作为增益介质，连系相对复杂的掌握手艺的高周详单纵模超窄线宽激光光源，能供应低的相位噪声和相对强度噪声，极窄的频谱线宽和长相关长度。今朝主流单频光纤激光器手艺首要分为四种：

1、短直腔DFB型单频光纤激光器：长处是谐振腔构造简洁，易于实现单纵模输出。瑕玷是1／4波长相移型光纤光栅要求手艺难度高，需要选择合适的稀土掺杂光纤，且相移光栅封装要求较高；

2、短直腔DBR型单频光纤激光器：高掺杂浓度的磷酸盐玻璃光纤可以实现较高增益，短腔设计能够实现较高功率输出。但较难实现高强度的熔接，谐振腔靠得住性差，用于选频的光栅要求较高。此外，短直腔建造难题，难以适应苛刻的工作情况；

3、复合腔手艺：又被称为“虚拟环形腔手艺”，具备线形腔的根基构造，由光纤光栅组成直腔的腔镜，素质上仍然是短直腔构造，腔长决意的FSR依然是获取单纵模的要害，要求腔长较短。虚拟环形腔手艺连系了短直腔和环形腔的思惟，在驻波腔内实现了行波运转，从手艺角度看属于今朝来说对照精良的一项手艺，然则手艺工艺实现难度大，贫乏可复制性且成本昂贵；

4、环形腔以及复合环形腔的手艺：上海瀚宇推出了CoSF－R＆CoSF－D系列产物。个中，CoSF－R型单频光纤激光器采用＂优化的行波腔＂设计，在消弭驻波空间烧孔效应的同时，经由长腔长的设计可以许可较长的增益光纤充裕接收泵浦光，实现高功率输出；行波运转时能大幅度降低光纤激光器的相对强度噪声和相位噪声，实现超窄线宽＜1kHz；全光纤型窄带滤波器注入拔取单纵模输出；长饱和接收体不乱单纵模运转；单偏振掌握消弭偏振烧孔效应，实现不乱的单偏振输出，偏振消光比高达25dB以上。CoSF－D型DFB窄线宽单频光纤激光器采用短直腔分布反馈（DFB）设计，高品质有源光纤相移光纤光栅，可进行不乱的单纵模运转，单频、单偏振、单纵模输出。且相位噪声和相对强度噪声更低，专利的抗情况封装手艺让产物能适用1.0um，1.5um，1.9－2.1um波段。

单频光纤激光器的应用前景

在履历了几十年的成长，单频光纤激光器手艺已经成长相对成熟且完美，作为一种主要的高周详光源，单频光纤激光器的应用范畴非常普遍。

好比，分布式光纤声波传感系统，周界平安，水听。用于相关激光雷达系统实现高精度的成像，速度和距离的遥感探测。此外，还包罗石油和自然气勘探系统、管道监控、气体泄露检测、冷原子物理、空间激光通信以及微波光子学等应用。

最后，张瑞新透露，上海瀚宇已成为业界独一一家可以实现优化行波腔超窄线宽单频光纤激光器和分布反馈型单频光纤激光器的厂商，产物靠得住性已经经由国军标测试，产物综合机能已经赶上甚至超越国外同类产物。上海瀚宇将持续起劲研发缔造有开创性的低噪声、窄线宽、单频激光器产物，做世界上最好的单频光纤激光器，为中国的单频光纤激光器财富成长做出最大进献。