突破！基于旋轉(zhuǎn)光纖濾波器的雙波長鎖模激光器研究成果登頂級期刊

雙波長鎖模光纖激光器（DMFL）在雙梳光譜、雙梳測距、太赫茲光譜等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用前景，因此受到學(xué)界與業(yè)界的關(guān)注。相較于傳統(tǒng)雙模鎖模激光器，其同一諧振腔輸出的雙波長鎖模脈沖可有效抑制共模噪聲，無需額外配置光學(xué)頻率鎖定裝置或激光器間信號校正算法。

原理圖

核心方案與創(chuàng)新點
路橋團(tuán)隊提出基于旋轉(zhuǎn)光纖（SPF）濾波器的新型雙波長鎖模方案，其核心特性如下：
1.旋轉(zhuǎn)光纖濾波器特性：借助偏振色散效應(yīng)，旋轉(zhuǎn)光纖后連接偏振器可形成梳狀濾波器，且能使激光維持線偏振狀態(tài)。該濾波器的周期與旋轉(zhuǎn)光纖長度成反比——當(dāng)光纖長度從3m增至39m時，周期從30nm降至2nm；通過改變旋轉(zhuǎn)光纖與偏振器的夾角，可實現(xiàn)濾波曲線的平移。
2.激光器結(jié)構(gòu)：采用全保偏單壁碳納米管鎖模光纖激光器結(jié)構(gòu)，僅需調(diào)整旋轉(zhuǎn)光纖與保偏光纖的熔接角度，即可實現(xiàn)雙波長鎖模。
關(guān)鍵參數(shù)調(diào)節(jié)與實驗結(jié)果
1.重復(fù)率調(diào)節(jié)：在保持重復(fù)率差穩(wěn)定在約1.5kHz的條件下，通過增加腔長，可將重復(fù)率從30MHz調(diào)控至20MHz。
2.重復(fù)率差調(diào)節(jié)：當(dāng)重復(fù)率穩(wěn)定在20MHz時，通過改變旋轉(zhuǎn)光纖長度，可將重復(fù)率差從0.5kHz調(diào)控至1.4kHz。
3.脈沖特性：雙波長脈沖的中心波長分離度（如1554nm與1580nm分離26nm）與濾波器周期一致，脈沖寬度分別為3.7ps和1.6ps，且具有良好的相干性；其中，L波段脈沖功率更高、光譜更寬（原因在于低泵浦條件下C波段的再吸收效應(yīng)更為顯著）。

相關(guān)研究與價值
在前期研究中，2011年，Zhao團(tuán)隊首次實現(xiàn)了穩(wěn)定的重復(fù)率差（470Hz）；后續(xù)研究多采用級聯(lián)光纖布拉格光柵、薩格納克環(huán)濾波器、利奧濾波器等方案。本研究通過旋轉(zhuǎn)光纖濾波器，為雙波長鎖模光纖激光器的設(shè)計提供了更為簡便、靈活的技術(shù)路徑，相關(guān)成果已發(fā)表于《JournalofLightwaveTechnology》。

創(chuàng)建時間：2025-07-30 09:23

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