多波长光纤激光器

实验装置示意图
基于SOA的多波长光纤激光器
Spectral Density (dBm/0.1nm) Spectral Density (dBm/0.1nm)
Wavelength (nm)
Wavelength (nm)
Multiwavelength tuning with variable attenuator
基于非线性光纤环镜的多波长EDFL
10% Output
EDFA
PC1 PC2
90:10 Coupler
F-P filter
70:30 Coupler SMF
实验装置示意图
非线性光纤环镜传输公式：
T 1 2(1)1 cos (1 2)
：NOLM分束比；
：引入的线性相位延迟； ：(=2n2PiL/Aeff) 非线性相移，其中n2为非线性 系数；L为环镜长度；为工作波长；Aeff为光纤有 效模面积；Pi为输入环镜的功率；为顺时针和逆
Sagnac环的工作原理
1. 耦合
E1'
E4'

E4 E3



i
1
i
1





E1 0

E1
E2
E4 E3
2. 沿着环走
E2'
E3'
E3' E4 *exp(i0 i ( E4 2 2 E3 2 )l) E4' E3 *exp(i0 i ( E3 2 2 E4 2 )l)
3. 再次耦合

E1' E2'



i
1
i
1





E4' E3'

Sagnac环的传输谱（非线性响应）
Ts

E2' 2 E1 2
1 2(1 )1 cos[(1 2) p0l]
说明： 0.5 的情况
利用非线性效应引入依赖光强的损耗 实现稳定多波长激光输出
时针传输分量之间的相位延迟。
工作原理
Ts

百度文库
E2' 2 E1 2
1 2(1 )1 cos[(1 2) p0l]
工作原理
fIDL a b cosc dP
di 10log f IDL
初始状态：增益>损 耗，激光形成，强 度的增大导致增益 下降，损耗增加； 稳态激光形成：增 益 = 损耗，均匀展 宽效应通过依赖强 度的损耗得以有效 抑制，从而形成稳 态多波长振荡
同。目前，多波长光纤激光器的研究重点是室 温下激光输出的稳定性及增加输出波长数目。
基于SOA的多波长光纤激光器
isolator
VOA
LOA
SOA : Semiconductor Optical
Amplifier
PC
PC : Polarization Controller
comb filter
20% output
多波长光纤激光器
主要内容：
多波长激光器概述 基于SOA的多波长光纤激光器 多波长拉曼光纤激光器 多波长掺铒光纤激光器（EDFL）
概述
多波长激光器的输出光谱
概述
多波长光纤激光器的应用： WDM光纤通信系统； 光纤传感系统； 光器件测试及光信号处理； 微波光子学；等领域。 不同应用对多波长光纤激光器的要求也不
多波长Raman光纤激光器
梳状滤波器
多波长Raman光纤激光器
多波长掺铒光纤激光器
通过液氮对掺铒光纤进行冷却； 引入偏振烧孔效应； 在环形腔中引入移频器或相位调制器 ； 受激布里渊-掺铒光纤激光器； 特殊结构的掺铒光纤或特殊腔结构； 引入依赖波长的损耗； 利用非线性效应引入依赖光强的损耗； 等
多波长掺铒光纤激光器
Design of a multiwavelength EDFL.
Sagnac loop mirror 原理及应用
Sagnac环的构成
E1'
E4'
E1
E4
E2
E3
E2'
E3'
发生干涉的两个光场在同一段光纤内传输, 是一种 自平衡的干涉仪,具有结构紧凑、稳定，制作相对容易， 对环境不敏感等优点,它可以灵活地构成各种全光器件
多波长激光器的输出光谱