研究目的
提出一种具有三倍布里渊频率间隔的简单且宽范围可调谐多波长布里渊铒光纤激光器。
研究成果
实验成功演示了具有三倍布里渊波长间隔(0.25纳米)斯托克斯信号的MBEFL系统。在铒增益中心区域观测到多达6组三重斯托克斯信号。通过采用高泵浦功率并将残余泵浦功率从腔外提取,在未出现自激腔模的情况下实现了50纳米(1530-1580纳米)的宽激光腔调谐范围。生成的三重斯托克斯信号表现出超过45分贝的高信噪比、约8分贝米的高斯托克斯功率以及小于2分贝的良好稳定性。
研究不足
局限性包括需要使用高泵浦功率,并且必须从腔外提取残余泵浦功率以实现所需的调谐范围。
1:实验设计与方法选择:
该腔体结构由三个三端口环形器(Cir1、Cir2和Cir3)、一个50:50耦合器、两根作为布里渊增益介质的色散补偿光纤(DCF1和DCF2,每根长度为6公里)、掺铒光纤放大器(EDFA)部分(包含一根长度为10米、型号为M12的掺铒光纤(EDF)、1480纳米泵浦功率单元、波分复用器(WDM)以及用于将残余泵浦功率提取到腔体外的波选耦合器(WSC))组成。布里渊信号由一台外部可调谐激光源(TLS)提供,其最大功率为14 dBm,波长范围为150纳米(1480–1630 nm)。一个光隔离器直接连接在TLS和DCF2之间,以防止任何反射信号返回。
2:Cir2和Cir3)、一个
2. 样本选择与数据来源:实验中使用的样本是两根色散补偿光纤(DCF1和DCF2)以及掺铒光纤(EDF)。
3:0米、型号为M12的掺铒光纤(EDF)、1480纳米泵浦功率单元、波分复用器(WDM)以及用于将残余泵浦功率提取到腔体外的波选耦合器(WSC))组成。布里渊信号由一台外部可调谐激光源(TLS)提供,其最大功率为14 dBm,波长范围为150纳米(1480–1630 nm)。一个光隔离器直接连接在TLS和DCF2之间,以防止任何反射信号返回。 样本选择与数据来源:
3. 实验设备与材料清单:设备包括三个三端口环形器(Cir1、Cir2和Cir3)、一个50:50耦合器、两根色散补偿光纤(DCF1和DCF2)、掺铒光纤(EDF)、1480纳米泵浦功率单元、波分复用器(WDM)、波选耦合器(WSC)、外部可调谐激光源(TLS)以及光隔离器。
4:实验设备与材料清单:
4. 实验步骤与操作流程:布里渊泵浦(BP)信号通过3 dB耦合器和Cir1的端口2注入DCF1。当BP信号达到阈值功率时,产生第一个斯托克斯信号(S1),其下移频率为0.08纳米,并以与BP信号相反的方向传播,通过Cir2的端口2插入DCF1的另一端。由于这两个环形器的单向传播特性,S1信号开始在Cir1和Cir2之间循环。此时,一旦S1超过阈值,产生第二个斯托克斯信号(S2),其下移频率为0.17纳米。S2信号被注入EDFA部分以积累更多增益。放大后的S2信号通过Cir3的端口2被引导至DCF2。此时,如果注入的放大S2信号超过阈值功率,则可以产生第三个斯托克斯信号(S3),其波长间隔为0.25纳米。在此阶段,可以在DCF2的另一端观察到S2信号的传输功率。产生的S3信号通过Cir3(端口2至端口3)和3 dB耦合器完成一个往返。以相同的方式可以产生更高阶的斯托克斯信号,波长间隔为0.25纳米,直到总增益低于阈值。连接了一个分辨率为0.03纳米的光谱分析仪(OSA)到光学耦合器,以监测诱导的三重布里渊斯托克斯信号。
5:Cir2和Cir3)、一个
5. 数据分析方法:数据使用分辨率为0.03纳米的光谱分析仪(OSA)进行分析。
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Circulators
Cir1, Cir2, Cir3
To direct the signal in a unidirectional manner within the cavity.
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Dispersion-compensating fibers
DCF1, DCF2
To serve as a Brillouin gain medium.
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Erbium-doped fiber
EDF
M12
To amplify the signal within the cavity.
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Pump power unit
To provide the necessary pump power for the EDF.
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Wave division multiplexer
WDM
To combine or separate signals of different wavelengths.
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Wave selective coupler
WSC
To extract the residual pump power outside the cavity.
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Tunable laser source
TLS
To provide the Brillouin signal.
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Optical isolator
To prevent any reflection signal back.
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Optical spectrum analyzer
OSA
To monitor the induced triple Brillouin Stokes signals.
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