近期，中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所高功率激光單元技術(shù)實(shí)驗(yàn)室研究團(tuán)隊(duì)采用改進(jìn)的化學(xué)氣相沉積技術(shù)（MCVD）結(jié)合摻雜工藝制備出了高濃度摻鉺石英光纖，并利用該光纖成功實(shí)現(xiàn)高性能1.6 μm單頻激光，獲得了摻鉺石英基光纖1.6 μm波段單頻激光種子源最高輸出功率結(jié)果。相關(guān)成果以“Sub-kHz linewidth 1.6-μm single-frequency fiber laser based on a heavily erbium-doped silica fiber”為題發(fā)表于Optics Letters。
在長(zhǎng)距離相干通信領(lǐng)域，亟需將單頻激光源的輸出波長(zhǎng)從傳統(tǒng)的C波段擴(kuò)展至覆蓋1.6 μm的L波段，以滿(mǎn)足大容量數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠惹行枨?。與C波段相比，傳統(tǒng)摻鉺石英光纖在1.6 μm波段的發(fā)射截面快速下降，因此難以實(shí)現(xiàn)1.6 μm波段有效激光輸出，此前報(bào)道的基于摻鉺石英光纖的1.6 μm單頻光纖激光種子源輸出功率僅在數(shù)百微瓦量級(jí)。
依托課題組MCVD結(jié)合溶膠浸泡摻雜稀土離子制備高分散性、低損耗光纖的工藝技術(shù)，研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)制備了高鉺摻雜濃度的石英光纖，纖芯1530 nm處吸收系數(shù)高達(dá)130 dB/m，遠(yuǎn)高于光放大用商業(yè)摻鉺光纖水平。自研摻鉺光纖在長(zhǎng)波區(qū)的增益水平因高濃度鉺離子摻雜得以有效提升，通過(guò)優(yōu)化激光器腔結(jié)構(gòu)參數(shù)，成功實(shí)現(xiàn)了輸出功率達(dá)14 mW，線(xiàn)寬447 Hz的1609 nm單頻激光輸出，激光輸出功率為該波段單頻摻鉺石英光纖激光種子源國(guó)際最高水平。同時(shí)，該激光器具有優(yōu)異的穩(wěn)定性，在一個(gè)小時(shí)內(nèi)沒(méi)有觀察到跳模現(xiàn)象，同時(shí)波長(zhǎng)和功率的波動(dòng)分別小于0.002 nm和0.09 dB。該項(xiàng)研究結(jié)果表明，實(shí)現(xiàn)的1.6 μm單頻光纖激光種子源性能優(yōu)異，有望在相干通信、高精度氣體傳感、非線(xiàn)性頻率轉(zhuǎn)換等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。
相關(guān)研究得到了國(guó)家科技部重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目支持。
圖1 (a) 實(shí)驗(yàn)裝置圖 (b) 輸出激光光譜
圖2 (a) 掃描FP干涉儀結(jié)果 (b) 延時(shí)自外差法拍頻譜
網(wǎng)站導(dǎo)航
|
晶體石英系列
|
實(shí)驗(yàn)設(shè)備系列
|
中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所紅外光學(xué)材料研究中心光電子材料儀器事業(yè)部
地址：上海嘉定區(qū)招賢路200號(hào)
電話(huà)：021-69522126
傳真：021-69513319
友情提醒：
在您選購(gòu)時(shí)，敬請(qǐng)向我方工作人員索取資質(zhì)證書(shū)，確保真實(shí)可靠，謝謝！