引用本文:
王洛欣,赵红东,代红丽. 基于丙醇可饱和吸收体的L波段调Q激光器[J]. 光通信技术,2020,44(5):42-44.
王洛欣1,2,赵红东1*,代红丽1,2
(1.河北工业大学 信息工程学院,天津300401;2.天津理工大学 电气电子工程学院,天津300384)
【下载PDF全文】 【下载Word】摘要:为了获得L波段调Q脉冲,设计了基于丙醇可饱和吸收体的调Q激光器。采用有机溶液丙醇制成液体可饱和吸收体,并测量到其调制深度为5.58%,将其应用到调Q激光器中,获得了L波段的脉冲。当激光器的泵浦功率达到230 mW时,调Q脉冲序列的输出平均功率约是0.79 mW,脉冲重复频率是20.9 kHz,单脉冲能量达36.7 nJ。
关键词:超快脉冲;可饱和吸收体;丙醇;调Q
中图分类号:TN248.1 文献标志码:A 文章编号:1002-5561(2020)05-0042-03
DOI:10.13921/j.cnki.issn1002-5561.2020.05.010
0 引言
短脉冲光纤激光器在光纤传感、光纤通信和材料处理等方面都有广泛应用,因而备受关注[1,2]。锁模和调Q是获得短脉冲的2种常用方式。调Q光纤激光器通过改变谐振腔内的Q值来获得高能量脉冲,实现方式分为主动[1]和被动2种[2]。主动调Q容易控制脉冲的重复频率,但是造价非常高;被动调Q是应用各种可饱和吸收体来改变激光腔内的Q值。相比主动调Q,被动调Q的结构较紧凑,容易实现较高的脉冲能量。
理想的可饱和吸收体一般具有高调制深度、高损坏阈值和高稳定性等特点来支持大的单脉冲能量。在过去几十年中,已经有各种材料的可饱和吸收体用于产生调Q脉冲,比较常见的有半导体可饱和吸收镜[2]、碳纳米管[3]、石墨烯[4]、拓扑绝缘体[5]和二维金属材料[6-10]等。但是也存在各种问题:半导体可饱和吸收镜的制作工艺和生产过程比较复杂[2]、波长响应范围比较窄;碳纳米管和石墨烯的热稳定性比较差[3,4];二维金属材料比如二硫化钼、二硫化钨、二硒化钼和黑磷具有宽吸收谱,但是制作过程比较复杂 [6-10]。所以,人们一直在寻找性能更优良的可饱和吸收体。Zhang Z Q等人提出用酒精作为可饱和吸收体实现调Q或锁模激光器,并在实验中获得了成功[11,12]。实验结果证明:应用有机溶液作为可饱和吸收体实现调Q激光器具有高损坏阈值、高稳定性和调制深度调谐方便的优点。因此,本文提出基于丙醇可饱和吸收体的调Q激光器。
5 结束语
本文应用丙醇可饱和吸收体产生了L波段调Q脉冲,实验中测得丙醇可饱和吸收体的调制深度是5.58%。在本文设计的调Q激光器中,当泵浦功率由180 mW增大到230 mW时,脉宽由5.9 μs增大到16.1 μs,而脉冲重复频率由37.9 kHz降低到20.9 kHz, 中心波长由1571.4 nm变化到1581.4 nm,30 dB带宽由6.6 nm变到9.8 nm,输出光功率由0.27 mW 增大到0.79 mW,单脉冲能量由6.43 nJ 增大到36.71 nJ。该激光器具有高稳定性、高脉冲能量和高稳定性的特征。