单频光纤激光器
光纤激光器的特点与应用
光纤激光器的特点与应用光纤激光器是在EDFA技术基础上发展起来的技术。
近年来，随着光纤通信系统的极大的应用和发展，超快速光电子学、非线性光学、光传感等各种领域应用的研究已得到日益重视。
光纤激光器在降低阂值、振荡波长范围、波长可调谐性能等方面，已明显取得进步。
它是目前光通信领域的新兴技术，它可以用于现有的通信系统，使之支持更高的传输速度，是未来高码率密集波分复用系统和未来相干光通信的基础。
1.光纤激光器工作原理光纤激光器主要由三部分组成:由能产生光子的增益介质、使光子得到反馈并在增益介质中进行谐振放大的光学谐振腔和可使激光介质处于受激状态的泵浦源装置。
光纤激光器的基本结构如图1所示。
掺稀土元素的光纤放大器推动了光纤激光器的发展，因为光纤放大器可以通过适当的反馈机理形成光纤激光器。
当泵浦光通过光纤中的稀土离子时，就会被稀土离子所吸收，这时吸收光子能量的稀土原子电子就会激励到较高激射能级，从而实现离子数反转。
反转后的离子数就会以辐射形式从高能级转移到基态，并且释放出能量，完成受激辐射。
从激发态到基态的辐射方式有两种，即自发辐射和受激辐射，其中受激辐射是一种同频率、同相位的辐射，可以形成相干性很好的激光。
激光发射是受激辐射远远超过自发辐射的物理过程，为了使这种过程持续发生，必须形成离子数反转，因此要求参与过程的能级应超过两个，同时还要有泵浦源提供能量。
光纤激光器实际上也可以称为是一个波长转化器，通过它可以将泵浦波长光转化为所需的激射波长光。
例如掺饵光纤激光器将980nm的泵浦光进行泵浦，输出1550nm的激光。
激光的输出可以是连续的，也可以是脉冲形式的。
光纤激光器有两种激射状态，三能级和四能级激射。
三能级和四能级的激光原理如图2所示，泵浦(短波长高能光子)使电子从基态跃迁到高能态E4或者E3，然后通过非辐射方式跃迁过程跃迁到激光上能级E43或者E3 2，当电子进一步从激光上能级跃迁到下能级E扩或者E3，时，就会出现激光的过程。
1550 nm全光纤单频脉冲光纤激光器
1550 nm全光纤单频脉冲光纤激光器王雄飞;郝金坪;何晓同;张昆;张利明;赵鸿【摘要】设计并实现了一种基于人眼安全波段的1550 nm全光纤化结构单频脉冲光纤激光器.激光器采用外腔稳频技术的单频半导体激光器作为种子源,其线宽1.8 kHz,功率20 mW.通过预放大器和声光调制器获得单频脉冲激光,并运用两级光纤放大器实现了线宽1.9 kHz、平均功率521 mW、脉冲宽度200 ns、重复频率10 kHz的单频脉冲光纤激光输出.输出脉冲峰值功率达260 W.输出端采用了双包层单模光纤,保证了输出激光的光束质量.整个激光器通过对种子光级联放大,结合放大器的增益控制,成功抑制了受激布里渊散射(Stimulated Bril-louin Scattering,SBS)效应,消除了放大过程中噪声对线宽的影响,获得了线宽稳定的单频脉冲激光.【期刊名称】《激光与红外》【年(卷),期】2018(048)010【总页数】5页(P1238-1242)【关键词】光纤激光器;单频;声光调制器;峰值功率;单模;受激布里渊散射;全光纤【作者】王雄飞;郝金坪;何晓同;张昆;张利明;赵鸿【作者单位】固体激光技术重点实验室,北京100015;固体激光技术重点实验室,北京100015;固体激光技术重点实验室,北京100015;固体激光技术重点实验室,北京100015;固体激光技术重点实验室,北京100015;固体激光技术重点实验室,北京100015【正文语种】中文【中图分类】TN2481 引言单频光纤激光器是光纤激光领域的研究热点之一。
由于单频光纤激光器可广泛应用于光纤通信、光纤传感、相干探测、量子信息等多个领域[1-4],因此被国内外许多研究机构所重视。
相对于连续单频光纤激光器而言,脉冲单频光纤激光器研究具有较大的技术难度,特别是线宽千赫兹量级的大能量、高峰值功率单频脉冲光纤激光器的研究进展相对缓慢。
而该类型光纤激光器也是激光雷达、激光测距等方向急需的优质光源[5-7]。
单频光纤激光器相位噪声的影响因素
Ｖｏ １ ． ４ ６ Ｎｏ． ３
红 外 与 激 光 工 程
Ｉ ｎ ｆ ｒ ａ ｒ ｅ ｄ ａ ｎ ｄ Ｌａ ｓ ｅ ｒ Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ
２ ０１ ７年 ３ 月
Ｍａ ｒ ． ２ ０１ ７
单 频 光 纤激 光 器 相 位 噪声 的 影 响 因素
于不 同种 子 源功 率 ， 相位 噪 声在 测试 频段 的 匕 例 基 本 处于 同一 水平 ； 对 于测 试 的 不 同种子 的 波 长 ， 相 位噪 声 高频 段 所 占比例 不 同 ， 其 中种 子波 长 为 ｌ ５ ６ ０ ． ４ ８ ｎ ｍ 比例 最 大 。 关键 词 ：相位 噪 声 ； 单频 光纤激 光 器 ； 泵 浦功 率 ； 积 分谱
中图分 类号 ： Ｔ Ｎ２ ４ ８ ； Ｔ Ｎ２ ５ ３ 文献 标 志码 ： Ａ Ｄ Ｏｌ ：ｌ ０ ． ３ ７ ８ ８ ／ Ｉ Ｒ Ｌ Ａ ２ ０ ｌ ７ ４ ６ ． ０ ３ ０ ５ ０ ０ ５
Ｉ ｎ ｌｕ ｆ ｅ ｎ ｃ ｅ ｆ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ｓ ｏ ｆ ｐｈ ａ ｓ ｅ ｎ ｏ ｉ ｓ ｅ ｏ ｆ ｓ ｉ ｎｇ ｌ ｅ ｆ ｒ ｅ ｑ ｕ ｅ ｎ ｃ ｙ ｉｂ ｆ ｅ ｒ ｌ ａ ｓ ｅ ｒ
宋 昭远 ， 姚 桂彬 ， 张磊磊 ， 张 雷， 龙 文
（ 辽 宁石油化 工大 学 理 学 院 ， 辽宁 抚 顺 ｌ ｌ ３ ０ ０ １ ） 摘 要 ：单频 光 纤激光 器是 光 纤通信 中最具前 途 的一种 光 源 ， 在 光 纤传 感 、 激 光 雷达 和激 光 测距 等方
面具有 重要 的应 用 ， 而相位 噪 声是衡 量 其性 能 的关键 指标之 一 。 采 用示 波 器和 动 态信 号分析 仪 方法 对 单频光 纤激 光 器的相 位噪 声进行 测量 。利 用功 率谱 、 积分谱 对 不 同泵浦 源功 率 、 种 子 源功 率和波 长 的 光纤 激 光 器的相 位 噪 声进 行 定性 分 析 ， 结 果表 明 ： 泵 浦功 率越 大 ， 低频 相 位 噪 声所 占比 重越 大 ； 而 对
激光纵模技术 单纵模 多纵模
在光纤激光器中，具有极窄输出线宽的单频光纤激光器是激光器发展的重要方向之一。
单纵模窄线宽光纤激光器是指激光以腔内振动单一纵模的形式输出，其特征是激光光谱线宽非常狭窄，最高可达到10-8 nm，比现有窄线宽DFB 激光器的线宽还要窄两个数量级，比目前光通信网络中DWDM信号光源的线宽要窄5～6个数量级。
窄线宽单纵模光纤激光器可以保证激光具有极好的相干特性，其相干可达数百公里。
窄线宽光纤激光器可望在超高精和超远距离激光测距、光纤传感及光纤通信领域具有极其广泛的应用前景：（1）目前大多数激光测距仪是基于脉冲激光的光时域反射原理，即通过测量激光脉冲发射和经目标反射回接收器的时间差进行测距，这种测量的精度一般为1-10 米，测量距离（军用）仅有10-20 公里。
这主要受限于激光的脉冲宽，激光脉冲越短，测量精就越高，但同时激光线宽也大大增加，增大了探测的噪声，迅速降低了动态探测距离。
如果利用单纵模光纤激光器作为探测光源，基于频率调制连续波技术和光波相干原理，则能实现几百公里、精度小于1米的探测。
（2）对于光纤传感，同样可以利用频率调制连续波技术和光波相干原理，实现超高精、超远距离以及微弱信号的测量。
如图1所示，单纵模窄线宽光纤激光的一部分被耦合进一个有固定反射率的参考臂中，该参考臂充当本地振荡器LO），另一根光纤充当传感光纤。
从传感光纤反射回来的激光与来自本地振荡器的参考光一起混频产生一个光拍频，该拍频与它经的时间延迟差相对应，传感光纤上远处的信息就可以通过测量拍频来获取。
利用这种技术进行探测，可实现敏感-100dB 百亿分之一）的信号测量。
基于单纵模窄线宽光纤激光器的光纤传感技术，可广泛应用于石油天然气管道的泄漏监测全球现有500 万公里石油天然气管道，目前依靠人工巡逻的方式进行监测）、电力系统的输电损耗监测（由于当前的高压线路缺乏精确的温压力探测，每年损失电能上千亿美元）、核电站的安全监测未来（主要能源之一）、油井的温和压力实时监控等。
基于MOPA结构的1064nm单频光纤激光器
基于MOPA结构的1064nm单频光纤激光器朱志坚; 薛竣文; 王玉珂; 孙鲁; 苏秉华【期刊名称】《《激光技术》》【年(卷),期】2019(043)006【总页数】4页(P800-803)【关键词】激光技术; 光纤激光器; 单频; 受激布里渊散射【作者】朱志坚; 薛竣文; 王玉珂; 孙鲁; 苏秉华【作者单位】北京理工大学光电学院北京 100081; 北京理工大学珠海学院光电成像技术与系统教育部重点实验室(珠海分室) 珠海 519088【正文语种】中文【中图分类】TN248.1引言光纤激光器具有体积小、易维护、光束质量高和免调节的优点，广泛应用于光纤通信、汽车制造、雕刻、打标和激光切割等领域[1-4]。
作为光纤激光技术领域一个重要的分支，单频激光器除了上述优点外，还具有超窄光谱线宽、超长相干长度等特征，在引力波探测、相干激光雷达和非线性频率转换等领域有着重要的应用前景。
单频光纤激光器一般采用线性短腔和环形腔结构[5]。
2012年，华南理工大学的ZHANG等人报道了一种输出波长为1080nm的分布布喇格反射(distributed Bragg reflection，DBR)短腔单频光纤激光器，最大功率达到90mW[6]。
2016年，天津大学的SHI等人基于石英玻璃光纤的光纤激光系统，实现了930nm到2μm波段的单纵模运转[7]。
光纤线性短腔和环形腔在一定程度上受谐振腔长度、光纤芯径、损伤阈值和调模现象等因素影响，难以实现高功率稳定输出。
主振荡功率放大器(master oscillator power amplifier，MOPA)结构具有将窄线宽的小功率种子光进行放大的作用，输出光特性可由种子光进行控制，可实现单频窄线宽激光的高功率稳定输出[8-9]。
此外，全光纤MOPA结构可实现模块化，能对多种窄线宽种子源进行放大。
在MOPA光纤激光器的实现中，输出光的光束质量和输出功率受到多种因素的约束。
其中，放大自发辐射(amplified spontaneous emission，ASE)和自激振荡对输出光的光束质量有显著的影响，而受激布里渊散射(stimulated Brillouin scattering，SBS)则主要限制激光的高功率输出。
超低噪声单频可调谐光纤激光器
超低噪声单频可调谐光纤激光器陈月娥;王勇【摘要】研制了一款超低噪声单频可调谐高抗振激光器,介绍了它的工作原理和设计方案.该激光器工作波长为1 550 nm,主要由单频激光谐振腔、保偏光纤放大器以及监控反馈光路组成.采用了精密稳定的闭环温控技术,使得激光器的工作温度极其稳定,温度控制分辨率达0.001℃.使用了鉴频部件及配套闭环系统锁定激光器的输出频率和功率,由此不仅保证了波长和功率的稳定性能,而且大大降低了激光器的低频噪声,同时制备的激光器光学膜也有效地提高了激光损伤阈值.与同类激光器的性能相比,设计的光纤激光器可保证功率稳定性优于1％,相对强度噪声优于-130 dBc/Hz;选择不同类型的种子光源谐振腔,激光器的线宽可控制在1～400 kHz.另外,激光器的最大波长调谐范围为3 nm,输出功率可达1W.在频率为1 Hz时,其相位噪声低于10 μrad·Hz-1/2/m OPD;抗振动能力可达到0.1g(g为重力加速度).【期刊名称】《光学精密工程》【年(卷),期】2013(021)005【总页数】6页(P1110-1115)【关键词】保偏光纤激光器;可调谐激光器;低噪声;抗振;单频【作者】陈月娥;王勇【作者单位】燕山大学理学院,河北秦皇岛066004;浙江嘉莱光子技术有限公司,浙江宁波315336;浙江嘉莱光子技术有限公司,浙江宁波315336【正文语种】中文【中图分类】TN248.1;TN2421 引言光纤激光器是光纤通信中最具前途的一种光源。
其中，单频光纤激光器在过去的20年中得到了长足发展，并在分布式传感、相干光通信、雷达等领域有着广泛的应用［1－2］。
在获得单频光纤激光输出的众多方法中，分布布拉格反射方法是较为常用的一种，由该方法获得的单频光纤缴光器具有窄线宽、频率可调、相干长度长以及噪声低等性能。
阵列式及分布式的光纤传感技术通常可以满足各种民用监测的需求，故在桥梁、建筑物、公路和石油化工等领域得到了广泛的应用［3］。
激光纵模技术 单纵模 多纵模
在光纤激光器中，具有极窄输出线宽的单频光纤激光器是激光器发展的重要方向之一。
单纵模窄线宽光纤激光器是指激光以腔内振动单一纵模的形式输出，其特征是激光光谱线宽非常狭窄，最高可达到10-8 nm，比现有窄线宽DFB 激光器的线宽还要窄两个数量级，比目前光通信网络中DWDM信号光源的线宽要窄5～6个数量级。
窄线宽单纵模光纤激光器可以保证激光具有极好的相干特性，其相干可达数百公里。
窄线宽光纤激光器可望在超高精和超远距离激光测距、光纤传感及光纤通信领域具有极其广泛的应用前景：（1）目前大多数激光测距仪是基于脉冲激光的光时域反射原理，即通过测量激光脉冲发射和经目标反射回接收器的时间差进行测距，这种测量的精度一般为1-10 米，测量距离（军用）仅有10-20 公里。
这主要受限于激光的脉冲宽，激光脉冲越短，测量精就越高，但同时激光线宽也大大增加，增大了探测的噪声，迅速降低了动态探测距离。
如果利用单纵模光纤激光器作为探测光源，基于频率调制连续波技术和光波相干原理，则能实现几百公里、精度小于1米的探测。
（2）对于光纤传感，同样可以利用频率调制连续波技术和光波相干原理，实现超高精、超远距离以及微弱信号的测量。
如图1所示，单纵模窄线宽光纤激光的一部分被耦合进一个有固定反射率的参考臂中，该参考臂充当本地振荡器LO），另一根光纤充当传感光纤。
从传感光纤反射回来的激光与来自本地振荡器的参考光一起混频产生一个光拍频，该拍频与它经的时间延迟差相对应，传感光纤上远处的信息就可以通过测量拍频来获取。
利用这种技术进行探测，可实现敏感-100dB 百亿分之一）的信号测量。
基于单纵模窄线宽光纤激光器的光纤传感技术，可广泛应用于石油天然气管道的泄漏监测全球现有500 万公里石油天然气管道，目前依靠人工巡逻的方式进行监测）、电力系统的输电损耗监测（由于当前的高压线路缺乏精确的温压力探测，每年损失电能上千亿美元）、核电站的安全监测未来（主要能源之一）、油井的温和压力实时监控等。
光纤激光器 特点 分类
光纤激光器特点分类光纤激光器分类特点光纤激光器是指以光纤为基质掺入某些激活离子作做成工作物质,或者是利用光纤本身的非线性效应制作成的一类激光器.Nd2o3的光纤激光器是于1963年首先研制成功。
光纤激光器是一种新颖的有源光纤器件。
它的主要特点是：（1）光纤的芯径很细（10-15um），光纤内易形成的泵浦光功率密度，且单摸状态下激光与泵浦光可充分耦合，因此光纤激光器的能量转换效率高，激光阀值低；（2）工作物质可以做的很长，因此可获得很高的总增益；（3）腔镜可直接镀在光纤端面，或采用定向耦合起方式构成谐振腔，且由于光纤具有良好的柔绕性，而可以设计成相当紧凑的激光器构型；（4）光纤基质具有很宽的荧光光谱，并且还具有相当多的可调参数和选择性，因此，光纤激光器可以获得相当宽的调谐范围和好积的单色性。
光纤激光器的类型按照光纤材料的种类，光纤激光器可分成一下几种类型：一：晶体光纤激光器工作物质是激光晶体光纤，主要有红宝石单晶光纤激光器和nd3+：YAG单晶光纤激光器等；二：非线性光学型光纤激光器主要有受激喇曼散射光纤激光器和受激布里渊散射光纤激光器；三：稀土类掺杂光纤激光器光纤的基质材料是玻璃，向光纤中掺杂稀土类元素离子使之激活，而制成光纤激光器；四：塑料光纤激光器向塑料光纤芯部或包层内掺入激光染料而制成光纤激光器。
光纤激光器的迅速发展是基于近年来的光纤技术{拉晶体光纤技术、稀土掺杂光纤技术、单摸低损耗光纤和光纤耦合技术等}和大功率半导体激光技术的突破性进展。
特别是采用半导体激光二极管（ld）作为泵浦源，以其小体积和高效率为光纤激光器的实用化奠定了基础。
目前，光纤激光器已进入实用化阶段，已见有连续输出功率几千瓦，峰值功率几万千瓦。
半导体激光器半导体激光器又称激光二极管(LD)。
进入八十年代，人们吸收了半导体物理发展的最新成果，采用了量子阱(QW)和应变量子阱(SL-QW)等新颖性结构，引进了折射率调制Bragg发射器以及增强调制Bragg发射器最新技术，同时还发展了MBE、MOCVD及CBE等晶体生长技术新工艺，使得新的外延生长工艺能够精确地控制晶体生长，达到原子层厚度的精度，生长出优质量子阱以及应变量子阱材料。
窄线宽光纤激光器的应用
窄线宽光纤激光器的应用单频光纤激光器具有线宽超窄、频率可调、相干长度超长以及噪声超低等独特性能，借用微波雷达上的FMCW技术可对超远距离的目标进行超高精度的相干探测，从而会改变市场对光纤传感、激光雷达和激光测距等固有观念，继续把激光器应用革命进行到底。
光库通讯提供的单频光纤激光器拥有世界上独一无二的美国专利技术，可以十分低地成本解决激光光束质量和激光功率的矛盾，从而研制出了该款极具竞争优势的单频可调光纤激光器。
关键词：5cm腔长 FMCW 混频相干探测AFR光纤激光器的特点光库通讯提供的1550nm光纤激光器最大的特点就是线宽超窄至2Khz，频率稳定性好于10Mhz，具有超长相干长度和超低噪声，就是比世界上最好的DFB激光器都高出2个数量级。
该款激光器输出功率可达150mW，边模抑制比高于50dB，热调协范围20Ghz，同时兼备50Mhz/V的线性PZT调制功能。
除了对人眼安全的1550nm激光器外，光库通讯还提供同样性能的1000nm左右的光纤激光器，同时2000nm 的光纤激光器也正在计划之中。
将来，光库通讯还会推出波长覆盖1000-1550nm全光纤化的单频、高功率脉冲光纤激光器。
欢迎您的关注。
核心技术请见图1为我们激光器的结构图，激光器腔由左右两端的光纤光栅和中间极短的有源光纤组成。
该设计方案充分利用了我们美国合作方的专利技术，高浓度、铒/镱离子共掺有源光纤可以确保我们的激光器的腔长度少于5cm，这是传统光纤技术所不可能完成的任务！如此短的腔长极合适超高稳定性和跳模自由的单频激光工作。
该种激光器的线宽典型值为2Khz，而且都是线偏光输出。
结构紧凑和高稳定性能的光纤激光器就可以在如此短的激光腔基础上完成制作。
图1：激光器结构在光纤传感中的应用光库通讯的超窄线宽光纤激光器可以应用于分布式光纤传感系统，对远至10公里的目标进行探测、定位和分类。
它的基本应用原理就是频率调制连续波技术（FMCW），该技术能为核电站，石油/天然气管道，军事基地以及国防边界提供低成本的、全分布式的传感安全保护。
单频光纤激光器的原理
单频光纤激光器的原理单频光纤激光器是一种将电能转化为高品质单频光能的装置。
其工作原理基于双石激x谐振腔和纤芯掺杂行稀土离子的光纤。
单频激光器通常由三部分组成：泵浦源、激光介质和反射镜。
泵浦源对激光介质提供足够的能量，激发介质中的离子跃迁能级。
然后，在两个具有高反射率的反射镜之间形成谐振腔，并将光反复放大，最终产生激光输出。
单频激光器中的泵浦源通常采用高功率二极管激光器。
二极管激光器产生的激光能较大，能够将介质中的离子激发至相关能级，从而获得激光输出。
泵浦能量的大小直接影响激光的输出功率。
激光介质是激光器中的关键部分，通常采用掺杂了稀土离子的光纤。
稀土离子是具有特殊能级结构的原子或离子，能够吸收泵浦激光并在跃迁过程中释放出辐射能量。
典型的稀土离子包括铒、钕、铽等。
激光器中的谐振腔起到放大激光的作用。
谐振腔由两个具有高反射率的反射镜构成，其中一个镜片是完全透明的，允许激光通过，而另一个镜片具有较高的反射率，将激光反射回腔体，形成振荡并放大激光信号。
单频激光器中的反射镜通常具有非常高的反射系数，以确保只有单一频率的激光信号被放大。
在激光器谐振腔内部，激光信号将通过光纤传输。
光纤是一种具有非常细小的纤芯和包层的光导体。
其中纤芯是稀土离子掺杂的区域，利用稀土离子的受激发射和自发辐射来实现激光放大。
包层的作用是确保激光束沿着光纤传播，减少光束的损耗和散射。
单频光纤激光器的工作过程如下：首先，高功率二极管激光器将激光通过耦合器耦合到光纤中，提供足够的泵浦能量。
然后，泵浦光被稀土离子吸收并激发至高能级，形成激光放大器。
放大后的光信号在两个反射镜之间来回反射，不断增强，同时，通过控制反射镜的反射率和谐振腔长度，可以实现特定频率的单频激光输出。
最后，谐振腔外的输出耦合器将激光输出到外部应用中。
总结来说，单频光纤激光器的工作原理基于泵浦源提供的能量，稀土离子在光纤中的激发和放大以及谐振腔的放大和反射作用。
通过优化这些关键组件的设计和参数，可以实现高品质的单频激光输出。
自锁模单频全光纤激光器[发明专利]
![自锁模单频全光纤激光器[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/478b26511a37f111f0855bca.png)
专利名称：自锁模单频全光纤激光器专利类型：发明专利
发明人：唐玉龙,郝文惠,刘新星
申请号：CN202011153429.6
申请日：20201026
公开号：CN112582865A
公开日：
20210330
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：一种自锁模单频全光纤激光器，包括：泵浦源、光纤合束器、增益光纤、非线性光纤、光纤光栅和光纤斜角。
本发明基于激光自吸收和受激布里渊散射光和激光相互作用实现激光脉冲调制，基于受激布里渊散射进一步压缩线宽，同时实现单频线宽、纳秒级脉冲宽度、高平均功率、高信噪比的锁模激光脉冲输出。
可输出大于1W平均功率的高重频窄线宽纳秒脉冲激光，本发明采用全光纤结构，系统结构简洁，稳定性好。
申请人：上海交通大学
地址：200240 上海市闵行区东川路800号
国籍：CN
代理机构：上海恒慧知识产权代理事务所(特殊普通合伙)
代理人：张宁展
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单频光纤激光器产品的检验要求文件
单频光纤激光器产品的检验要求文件
单频光纤激光器产品检验要求文件
一、引言
单频光纤激光器因其高稳定性、高单色性和高输出功率等优点，在科研、通信和工业领域得到了广泛应用。
为确保产品质量，我们制定了单频光纤激光器产品的检验要求文件，以指导生产和质量控制。
二、检验要求
外观检验：产品外观应整洁，无明显划痕、污渍和损伤。
外壳和标识应清晰、完整。
光学性能检验：
输出功率：在指定波长下，激光器的输出功率应符合产品规格要求。
波长稳定性：在规定时间内，激光器的输出波长变化应小于允许范围。
光束质量：光束的发散角和光斑形状应符合产品规格要求。
电气性能检验：
电源适应性：激光器应能在规定的电源电压范围内正常工作。
功耗：激光器的功耗应符合产品规格要求。
环境适应性检验：
温度适应性：激光器应在规定的工作温度范围内正常工作。
湿度适应性：激光器应在规定的湿度范围内正常工作。
可靠性检验：
寿命测试：激光器应能在规定的连续工作时间内保持性能稳定。
抗震性测试：激光器应能在规定的振动条件下正常工作。
三、检验方法
各项检验项目应采用相应的测试仪器和方法进行，如功率计、波长计、光谱分析仪等。
测试过程中应严格遵循测试规范，确保测试结果的准确性和可靠性。
四、检验周期
产品应定期进行检验，以确保产品质量始终符合标准要求。
检验周期应根据产品的重要性和使用环境进行合理设定。
五、结论
通过严格的检验要求和方法，我们可以确保单频光纤激光器产品的质量和性能达到客户要求，为客户提供优质的产品和服务。
单频DBR和DFB光纤激光器综述
单频DBR和DFB光纤激光器综述张劲松 裴 丽 魏道平 赵玉成 简水生(北方交通大学光波所,北京100044) 摘要 综合报导近年来单频DBR,DFB光纤激光器研究进展,并阐述了各种光纤激光器的机理,实验装置和研究结果。
关键词 单频光纤激光器;分布反馈;分布布拉格反射;空间烧孔效应;模式跳跃The S urvey of Single-frequency DBR and DFB Fibre LasersZha ng Jingsong Pei Li Wei Dao ping Zhao Yucheng J ian Shuisheng(Institute o f Lightw av e Techno lo g y,No r the rn J iaoto ng U niv er sity,Beijing100044)Abstract The r ecent dev elo pment o f sing le-frequency D BR and D FB fibre la se rs is surv eyed,the princi-ple,the ex perimental ar rang ement a nd the r esea rch results o f different fibre la se rs are a lso discussed.Key words sing le-frequency fibr e la se rs;dist ributed feedback(D FB);distributed Br agg reflec to r(DBR);spa tial ho le bur ning;mo de ho ps1 引言 窄带,单频(单纵模)激光光源在光通信,传感,光谱学等领域有着广泛的应用。
虽然早在1961年Elias Snitzer就发现了钕掺杂玻璃包层波导中的激光现象[1],但以前人们主要使用半导体激光器。
单频光纤激光器单纵模区间测量方法的研究
单频光纤激光器单纵模区间测量方法的研究郑生旭;邓华秋【摘要】The wavemeter measuring method is adopted to measure single longitudinal mode interval of 1550nm polari-zation-maintaining fiber laser,and it is compared with other measuring methods such as frequency spectrum scanning, F-P cavity,etc.The experimental results show that the three measuring methods can achieve the same results,which il-lustrates that the wavemeter measuring method can be used for measuring the single longitudinal mode interval of 1550nm polarization-maintaining fiber laser.%提出了波长计测量法测量1550 nm 保偏光纤激光器单纵模区间，并与频谱扫描法、F-P腔法等测量方法进行了比较。
实验结果表明三种测量方法得到的单纵模区间相同，说明波长计测量法也可以用于1550 nm 保偏光纤激光器单纵模区间的测量。
【期刊名称】《激光与红外》【年(卷),期】2016(046)006【总页数】4页(P684-687)【关键词】测量方法;单纵模;单频光纤激光器【作者】郑生旭;邓华秋【作者单位】华南理工大学物理与光电学院，广东广州 510640;华南理工大学物理与光电学院，广东广州 510640【正文语种】中文【中图分类】TN248.1单频光纤激光器单纵模区间是衡量激光器稳定的一个重要指标,主要从单纵模区间大小、临界点波长是否变化以及在单纵模区间内某个温度点的波长是否变化,所有这些参数都和单纵模区间有着直接或间接的关系。
dfb激光器的谐振腔仿真相移
dfb激光器的谐振腔仿真相移一、单频光纤激光器，光纤激光市场中的另一赛道选手单频光纤激光器最早出现于20世纪90年代，经过近30年的发展已取得了长足进步。
与材料加工领域用的高功率光纤激光器不同，这种位于光纤激光市场另一赛道上的单频激光器，因其独特的性质和特点，有着截然不同的应用场景。
单频光纤激光器往往能够实现更窄的线宽，其中一个最重要的原因是单频光纤激光器的谐振腔比单频半导体激光器的谐振腔要长很多倍。
从外腔型单频半导体激光器的技术路线和思想就可以理解这一点。
更长的腔长意味着谐振腔内光子的寿命更长，我们可以把满足谐振腔震荡条件的“波”，无论是驻波还是行波，看成光子流。
这些波在谐振腔内震荡或者行进的时间越长，能够满足谐振腔内相位匹配条件的光子就越少，最终输出的光波（选频得到固定的频率或者波长）相位噪声就越低，输出激光的频谱线宽也就越窄。
对于这样的现象我们可以形象地理解为：体力不支，自身条件不足够优秀的光子们在长途跋涉的谐振腔内长跑过程中逐渐掉队被淘汰了，最终能够测试合格达到终点的光子数量减少，但是都很优秀。
从另外一个角度来看，单频半导体激光器的输出功率可能有几十个mW，而谐振腔直接输出未经放大的单频光纤激光器则比较难实现高功率的输出。
例如：低噪声掺铒光纤的DFB型单频光纤激光器谐振腔直接输出功率通常只有几十到几百个uW。
二、商用单频光纤激光器的两大分类商用的单频光纤激光器主要分成两大类，短直腔单频光纤激光器和复合腔或环形腔单频光纤激光器。
其中短直腔单频光纤激光器主要分为DFB 型（分布反馈）单频光纤激光器和DBR型（分布布拉格反射）单频光纤激光器。
1。
DFB型单频光纤激光器DFB型单频光纤激光器的原理和DFB型半导体激光器一脉相承。
有源区增益介质上布满了精心制作的有合适周期的光栅，其工作波长主要受到光栅周期的影响。
DFB型单频光纤激光器的增益介质是稀土掺杂光纤，不同的稀土元素决定了激光器的工作波段，例如掺镱（Yb）光纤工作在0。
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1 光纤传感
受电信 ! 半导体和消费电子行业的推动 " 光电技 术和光纤技术在 !" 世纪 #" 年代取得了巨大成就 # 尽 管这些行业在 近 几 年 遭 受 了 很 多 阻 力 陷 入 了 低 谷 " 但是其中很多先进技术却在其他行业 " 例如光纤传 感中得到了全面发展 " 呈现出另一番蓬勃景象 $ 光纤 传感集成了光纤技术 % 激光技术和光电探测等技术 在诸多领域所取得的巨大突破 " 因而极具活力和发 展前途 $ 同时 " 由于各相关光电子制造技术日益成 熟 " 其成本也大幅降低 " 有力地推动了光纤传感的发 展$ 与传统传感技术相比 " 基于光纤的传感器主要 有如下几大优势 & ’$ (重量轻 % 结构紧凑 % 易多路复用 ) ’! (抗恶劣环境 %抗电磁干扰 % 抗化学腐蚀 )
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激光技术与应用
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!! "在传感点无需用电 #可以长距离分布式传感 $ !" "可低成本大规模生产 % 继光纤通讯后 & 光纤传感迎来了重要的发展契 机 & 在安保 # 军事 # 石油 #天然气 # 电力以及科研方面都 具有广泛而重要的应用价值 & 尤其是在西方发达国 家更有燎原之势 & 前途不可限量 %
激光技术与应用
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葛 强
光库通讯 ! 珠海 " 有限公司
! 摘要 " 光纤传感一般指布喇格光栅 !"#$ 宽带光源结构的光时域反射机制 # 尽管这种解决方案在解调方面 大多依赖国外产品 # 但还是得到了相对广泛的应用 # 尤其是在桥梁 $ 建筑物 $ 马路和油罐等领域 # 一般可以 满足中低端的民用需求 % 窄线宽单频光纤激光器的出现为人们打开了光纤传感的另一扇门 # 而且其应用价值 和社会意义更为重大 & 不同于普通光纤传感应用 # 该解决方案是专门针对超远距离 $ 超高精度和超高敏感度 市场应用 # 例如石油勘探 $ 军事国防 $ 管道监控 $ 激光雷达和海底通信等 # 是光纤传感技术发展之最新成 就 % 本文所介绍的光纤传感技术起源于激光雷达的 %&’( 原理 # 采用相干探测进行检测 # 利用光纤本身进 行直接传感 # 完全可以构建低成本的分布式传感网络 # 具有巨大的经济效益和现实意义 % 关 键 词 # 光纤激光器 ’ 窄线宽激光器 ) 相干探测 * 单频 中国分类号 # +,-./0/
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单频光纤传感技术
然而 & 目前市场上 & 尤 其 是 中 国 市 场 & 布 喇 格 光 纤光栅 ! 配备 $%& 宽带光源 " 和基于光时域反射的分 布式传感器是应用最为广泛的光纤传感技术 % 该技 术基本可以满足中低端一般市场的需求 & 被业内人 士所熟知 % 本文介绍的光谱线宽窄至 ’()* 的单频光 纤激光器及其引申出来的最新一代光传感技术完全 有别于目前大家所感兴趣的光纤传感 % 这种新的技 术方案完全能胜任电传感和一般光纤传感无法完成 的高端市场对超远距离 # 超高精度和超高敏感的需 求 &而这在中国尚处于立项和预研阶段 % 采用单频光纤激光器做光传感 & 其光学原理就 是光频时域反射& 或称之为频率调制连续波技术 !+,-. "% 利用这种技术 & 从众多传感头返回的信号 光不再是被时间分割 & 而是频率 % 在这种全新的光纤 传感系统中使用的单频光纤激光器具有如下的鲜明 特点 ’ !/ " 功率连续输出 # 波长线性可调 $!0" 光谱线宽
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