引用本文:

周富肯,张永棠:一种低阈值波导随机激光器的研制[J]. 光通信技术,2018,42(2):35-37.

一种低阈值波导随机激光器的研制

周富肯,张永棠

(广东东软学院 计算机科学与技术系,广东 佛山 528225)

【下载PDF全文】 【下载Word】

摘要:将聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和有机染料罗丹明6G(R6G)的氯仿溶液虹吸到0.5mm内径的毛细管内,待溶剂挥发后,制备成一种波导型随机激光器。将干燥后的波导型随机激光器在532nm的泵浦光作用下进行实验,发射出了中心波长为603nm、阈值为350mJ/cm2、半峰全宽为4.5nm和脉冲宽度为15ns的随机激光。该激光器易制作、阈值低的优点,为制作新型光电子设备提供了参考。

关键词:随机激光;中心波长;阈值;半峰宽;脉冲宽度

中图分类号:TN249 文献标志码:文章编号:1002-5561(2018)02-0035-03

DOI:10.13921/j.cnki.issn1002-5561.2018.02.010

0 引言
    自1968年Letokhov[1]作了随机激光器的相关报道后,随机激光器就开始引起人们的广泛关注。由于谐振腔在介质中的分布是随机的,所以存在着复杂的脉冲特性、辐射对角度的依赖性等缺点,使得在某些检测领域应用时必须改进其光谱特性才能挑战传统激光器的优异性能。近年来,人们利用低维随机系统结构(如光纤)可以改善随机激光器的上述不足。2007年Horng等人[2~4]研制了第一台光纤随机激光器,通过在光子带隙光纤的纤芯中填充TW2纳米颗粒,在侧面泵浦光子带隙光纤情况下,成功实现了一维随机激光输出,在一定程度上确保了激光光束的方向性。但是,该方法技术难度大,不容易实现。利用光纤中的本征无序性来改善随机激光的属性(单色性、方向性)是目前国外学者研究的热点课题。2013年,英国阿斯顿大学研究团队[5,6]通过理论研究和实验分析了光纤中分布式瑞利散射效应对激光纵模结构的影响,发现当抽 运光功率和光纤长度达到一定要求时,激光器中的 腔镜(光纤光栅)将失去反馈作用。2015年,Turitsyn等人[7]利用光纤中的瑞利散射效应作为反馈机制,成功实现了激光的输出,并首次将其命名为随机分布反馈光纤激光器。该激光器能提供空间不相干的、无模式竞争的连续激光输出,但它具有阈值功率高、转化效率低、输出功率低和光纤长度太长等缺点。目前,国内尚未见相关报道。
    为了弥补上述随机激光器的不足,本文采用虹吸方法,制作了一种光纤随机激光器。

3 结束语
    本文通过将PMMA和R6G溶于氯仿溶液制得的混合溶液虹吸至内径为0.5mm的毛细管中,有机溶剂挥发后得到了光纤染料随机激光器。以Nd:YAG激光器作为泵浦源,泵浦光光子进入到样品中,激发R6G 分子发射荧光,荧光在样品内形成光学环形腔,形成干涉,能量不断增加,进而达到出射阈值,出射随机激光。通过测量发现,出射随机激光的中心波长为603nm、半峰全宽约为4.5nm、阈值为350mJ/cm2。我们还对该出射光脉冲宽度进行了测量,约为15ns。此随机激光器具有制备方法简单、阈值低的优点,为随机激光的应用提供了参数。