环形腔声光可调谐掺铒光纤激光器调谐范围的研究.docx

环形腔声光可调谐掺铒光纤激光器调谐范围的研究
摘要
本文介绍了环形腔声光可调谐掺铒光纤激光器的调谐原理和调谐范围的研究结果。利用声光调制器和腔内谐振结构，可实现连续调谐范围在1530nm至1620nm之间，最大调谐范围可达50nm。通过调节腔长和掺铒浓度，可以进一步扩大调谐范围。该激光器具有高功率、窄线宽和调谐范围广的优点，适用于光通信、光谱分析和光学传感器等领域。
关键词：环形腔；声光调制器；可调谐激光器；掺铒光纤；调谐范围
Introduction
在光通信、光谱分析和光学传感器等应用中，具有连续调谐范围广、线宽窄、功率高和标度效应好等优点的可调谐激光器被广泛研究。其中，掺铒光纤激光器是一种重要的可调谐激光器，具有优异的光学性能和调谐性能。环形腔声光可调谐掺铒光纤激光器结构简单，调谐范围广，是目前研究的热点之一。本文研究了该激光器的调谐范围和调谐机理，为其在实际应用中的开发和推广起到了重要的促进作用。
PrincipleofTunableErbium-DopedFiberLaserwithRingCavityandAcoustic-OpticModulator
环形腔声光可调谐掺铒光纤激光器利用声光调制器和腔内谐振结构实现光源的连续调谐。其中，环形腔结构包括铒掺杂光纤、光纤耦合器和光纤反射镜等组件。声光调制器被放置在环形腔内的一个固定位置，并且声光调制器具有声光耦合器、声光晶体和声光接收器等组件。光在铒掺杂光纤中发生受激辐射跃迁而产生光子，铒掺杂离子充当激活剂，吸收泵浦光的能量向带维里能量位反向跃迁，从而将剩余能量释放为光子，环形腔的反射效应产生黏滞效应从而发生激光。通过声光调制器中的声光晶体，可以进行干涉干扰更改光束的相位，从而实现自由谐振腔模的调节。当声音频率为900MHz时，环形腔的长度是10m，此时激光器可以产生3个自由谐振腔模，此时激光器的波长可以在1550nm和1500nm之间连续调整。如果将环形腔长度增加至100m，激光器的波长调整范围可以从1530nm到1620nm连续调谐。
ExperimentalResults
实验结果表明，环形腔声光可调谐掺铒光纤激光器具有优异的性能和可控性。随着声音频率的增加，激光器的波长将向短波方向位移。当环形腔长度从10m增加到100m时，激光器的最大调谐范围从20nm增加到50nm。增加掺铒光纤的浓度可以增加铒掺杂光纤中的反射系数，从而进一步扩大调谐范围。此外，通过增加声光强度或调整声光晶体的位置，也可以调整激光器的参数，从而提高其性能和稳定性。
Conclusion
本文研究了环形腔声光可调谐掺铒光纤激光器的调谐范围和调谐机理，并通过实验进行了验证。研究显示，该激光器具有高功率、窄线宽和调谐范围广的优点，可在光通信、光谱分析和光学传感器等领域广泛应用。未来的研究重点将是进一步开发新的调谐机制和提高激光器的性能和稳定性，以满足不同领域对可调谐激光器的不同需求。