可调双频光纤环形腔激光器研究探讨信息工(2)

　　仔细调节图 1 中的PC1,PC2,PC3，可以得到稳定的双波长激发。调节PC2 和PC3 可以得到在顺时针和逆时针方向的最低阈值。这表明，两个相反方向传输的激光在通过PBSs 的时候，处于相互正交的偏振状态上。调节PC1 使得在EDF 中传输的光处于正交的偏振状态上。最后，微调三个偏振控制器得到在两个相反传输方向功率相当的激光。在光谱分析仪（ANDO，AQ 6317C）可以观察到稳定的双波长功率谱。表示将激光器两路输出分别连接到扫描光纤环形腔，然后经光电转换后在示波器（Tektronix,TDS 1012）观测到的扫描波形。其中，扫描光纤环形腔的自由谱宽为100MHz，使用压电陶瓷来改变扫描光纤环形腔的腔长，从而达到扫描的目的，扫描范围约为73MHz。锯齿波即为加载在压电陶瓷上的电压波形。可以看出激光器工作在单频单纵模状态。这表明，EDF 的非均匀展宽特性被增强了。同时，在调节两束激光之间的频率差时，仍然可以保持激光的单纵模状态。频率差最小可以调节至472.5MHz 以下。将两束输出激光由一个3dB 耦合器合并后连接到光电探测器上，使用频谱仪（Agilent，E4402B）可观察到两束激光信号的拍频谱。在100Hz~3GHz 的测量范围内，只有频率为472.5MHz 的拍频信号，信噪比为25dB。这进一步表明了两束激光工作在单频状态。拍频信号的3dB 带宽约为40KHz。
　　当调节可调滤波器FF2 时，可以得到波长差变化的两束激光。其中，波长差的最大值可以调节到15nm。这个结果表明，双波长激光器有可能被使用于产生毫米波信号甚至太赫兹信号。当波长差小于0.015nm 时，由于光谱仪的分辨率为0.01nm,在光谱仪上已经不能分辨两束激光。但从示波器的扫描信号和频谱仪的拍频信号中我们可以确定，两束激光仍然处于单纵模状态。

　　４ 结论

　　在掺铒光纤环形腔中引入偏振烧孔效应，同时使两束激光在相反方向上传输可以极大增强增益介质的非均匀加宽特性。多重滤波技术有效保证了光的单频状态。通过上述技术，我们得到了一种波长间隔可以在很大范围内进行调节的双波长单频单纵模激光器，其调谐范围为0.019nm 到15nm。