体激光器的波长调谐和波长稳定技术

半导体激光器的波长调谐和波长稳定技术

作者：谢建平， 王沛， 许立新， 章江英， 吴云霞， 明海

作者单位：中国科学技术大学物理系,合肥,230026

刊名：

量子电子学报

英文刊名：CHINESE JOURNAL OF QUANTUM ELECTRONICS

年，卷(期)：2002，19(2)

被引用次数：2次

1.庄婉如;何卿华;胡雄伟应用增益杠杆效应提高分布反馈激光器的波长可调谐范围 1998(06)

2.齐丽云;石家纬;高鼎三波长(频率)可调谐半导体激光器　[期刊论文]-半导体光电 1999(05)

3.李健;刘杰曹肇基连续可调谐钛宝石激光器的最佳调谐方法 1999(02)

4.蓝信钜激光技术 2000

5.谢建平;明海;孙晓泉钛宝石激光器980nm连续输出功率超过150mW 1993(11)

6.Kapon-Eli Semiconductor Laser Ⅱ (Materials and Structures) 1999

7.Ricci L;Weidemuller M;Esslinger T A compact grating-stabilized diode laser system for atomic physics 1995(5/6)

8.满文庆;杨世琪;钟旭滨以原子谱线作参考的半导体激光器的频率锁定 1998(01)

9.侯立周;强锡富;孙晓明一种高精度半导体激光器温控调频系统[期刊论文]-光学精密工程 1999(03)

10.Wavelength lockers keep laser in line 1999

1.学位论文徐惠真基于折射光杠杆的波长调谐技术及其在光谱仪和LD中的应用2006

随着DWDM技术的发展，用于DWDM试验工程现场的便携式光谱仪的市场需求日趋增加。与光通信并行发展的另一个同益增长的市场需求是半导体激光器，在诸多应用中特别要求激光器是稳频或可调谐的。本论文提出一种将棱镜的折射“光杠杆”原理应用于光谱仪和半导体激光器的波长精密调谐技术。这种新颖的波长调谐技术具有结构简单，成本低和易实现等优点，无论对DWDM波长测试系统精度的提高，还是对半导体激光器稳频技术，都是重要改进。论文首先介绍了棱镜的折射“光杠杆”原理，并得出偏向角是关于入射角的弱函数，作出楔角分别为1°、2°、3°光楔的角位移灵敏度曲线，得出不同楔角光楔的放大倍数范围。接着，提出利用“光杠杆”方法来提高光谱仪的波长精密调谐精度。将未加光楔时光栅的调整角度与加上光楔之后光楔的调整角度进行比较，通过实验验证利用“光杠杆”原理实现光谱仪的波长精密调谐的可行性。最后，提出利用“光杠杆”原理实现外腔半导体激光器的波长调谐以及半导体激光器的外腔稳频。

2.学位论文唐玉龙中红外固体激光器的理论和实验研究_掺Tm<'3+>光纤激光器2008

近年来中红外光纤激光器已经成为了国际上的研究热点。掺Tm3＋光纤激光器不仅具有光纤激光器结构简洁、效率高、光束质量好、操作方便等优点，而且因为其～2μm的激光波长处于一些重要分子的吸收带，能够被应用到军事、医疗、探测、科研等重要领域。本文从实现～2μm光纤激光器的器件化、提高光纤激光器的输出功率和转换效率、压缩激光脉冲宽度等方面对掺Tm3+光纤激光器进行了研究，目的是探索中红外光纤激光器的性能和提升其输出功率，为中红外光纤激光器的实用化和产品化提供理论和实验基础。

本论文首先对半导体激光器泵浦的掺Tm3+短光纤激光器的2μm激光输出特性进行了研究，在选用高掺杂浓度和大纤芯双包层掺Tm3+光纤的条件下，从

7厘米长的光纤中获得了瓦级的2μm激光功率输出。同时，还研究了一些谐振腔参数如温度、输出镜耦合率、空气间隙等对激光器性能的影响，并分析了短光纤激光器的模式状态。

本论文然后对提升掺Tm3+光纤激光器的2μm激光输出功率进行了研究，主要通过改善泵浦源的耦合方式、优化谐振腔的结构参数、提高对光纤的冷却效果等研究了高功率光纤激光器的输出特性。在采用带尾纤输出的高功率激光二极管(LD)作为泵浦源，采用双端泵浦方式对高掺杂浓度的Tm3+光纤进行泵浦，并且有效冷却光纤的情况下，获得了超过70W的2μm激光输出。另外，还对该高功率光纤激光器的光谱特性、波长红移现象等进行了分析，并且提出了获得更高输出功率的方法。

其次，本论文研究了掺Tm3+光纤激光器在输出2μm激光时的自脉冲现象，分析了Tm3+光纤激光器中自脉冲现象的成因，建立了一个模型对不同谐振腔参数情况下的自脉冲现象进行了解释，并且提出了消除Tm3+光纤激光器中自脉冲现象的方法，即采用短腔法和低输出透过率的方法。

另外，本论文对高功率掺Tm3+光纤激光器的波长调谐进行了研究。利用一个2μm波长处的变反射率透镜，通过改变谐振腔的输出透过率，笔者实现了对掺Tm3+光纤激光器输出激光波长的宽范围调谐，单根光纤的调谐范围超过100nm，输出功率水平超过20 W。同时本文还对光纤的长度调谐进行了研究，结合长度调谐和透过率调谐，波长调谐范围可以达到240 nm。

最后，本文对掺Tm3+光纤激光器的被动调Q进行了实验研究，比较了不同光纤长度对输出脉冲特性的影响。在利用Cr2+：ZnSe晶体微片被动调制

5～50cm掺Tm3+光纤时，获得了120 ns的脉冲宽度和高达530 kHz的重复频率。同时，本文还对脉冲能量和峰值功率进行了分析，并提出了提高脉冲能量和峰值功率的方法。

3.期刊论文杨石泉.李朝晖.项阳.张昊.袁树忠.董孝义用半导体激光器作调制器的双波长可调谐锁模光纤激光器

-光学学报2003,23(4)

提出一种用法布里珀罗腔半导体激光器(F-P LD)作调制器,用线性啁啾光栅(LCFG)进行波长选择的双波长环形腔主动锁模光纤激光器.利用线性啁啾光栅在腔内的色散效应使两个波长的光脉冲通过铒光纤(EDF)时在时域上分开,从而减小了不同波长的光脉冲同时通过铒光纤时造成的竞争,因此可以在室温下获得波长间隔较小的稳定的双波长光脉冲输出.实验中成功地获得了重复频率约为2 GHz,波长间隔为0.92 nm的稳定双波长光脉冲,并通过调谐线性啁啾光栅中心波长的位置使激光波长可以在约3 nm范围内调谐.