研究目的
研究一种新型可调谐、稳定且低噪声的布里渊环形激光器布局的性能,该布局适用于光纤传感及其他需要高相干性和稳定可调谐光源的领域。
研究成果
与长腔版本相比,双谐振短腔布局和主动波长锁定技术显著降低了相位噪声和强度波动,可提供约10 kHz的光谱线宽及最高不超过-140 dB/Hz的相对强度噪声值。该波长锁定系统能以亚kHz精度有效调节泵浦光与布里渊激光之间的频移范围超过200 MHz,是实现高相干性、高稳定可调谐光源应用的理想方案。
研究不足
该研究聚焦于布里渊环形激光器的特定构型,可能并不直接适用于其他构型或材料。性能提升是与先前长腔版本相比较而言的,针对不同应用场景可能需要进一步优化。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用双谐振短腔布里渊环形激光器(DR-SC)配合主动波长稳定装置,通过理论模型和算法分析性能表现。
2:样本选择与数据来源:
实验使用由90/10光耦合器闭合的短距离(<10米)环形单模光纤,1550纳米波长的DFB激光器提供种子泵浦辐射信号。
3:实验设备与材料清单:
包含DFB激光器、光耦合器、偏振控制器、光环形器、快速光电探测器和马赫-曾德尔电光调制器。
4:实验流程与操作步骤:
泵浦光通过受激布里渊散射(SBS)产生并放大反向传播的下移斯托克斯辐射,该辐射经耦合器从环形结构输出后通过光环形器提取。
5:数据分析方法:
采用光学延迟自外差技术和电谱仪测量信号的谱线宽度、相对强度噪声(RIN)及时间稳定性。
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DFB laser
Provides the seed pump radiation signal for the Brillouin ring laser.
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optical coupler
90/10
Closes the loop-shaped single mode fiber and allows the pump light to be injected into the ring.
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polarization controllers
PC1 and PC2
Ensures the polarization states of the seed radiation and the recirculating Brillouin Stokes signal are aligned.
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optical circulator
OC
Extracts the Stokes radiation from the ring.
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fast photodetector
Converts the optical signals into electrical domain for analysis.
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Mach-Zender electro-optical modulator
EOM
Modulates the optical signal from the BRL and splits it into two optical sidebands.
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