基于相位调制的窄线宽光纤激光器受激布里渊散射效应抑制技术研究

作     者：欧琢璐 丁亚茜 文建湘 王鑫玥 张小贝 庞拂飞 

作者机构：上海大学通信与信息工程学院特种光纤与光接入网省部共建国家重点实验室培育基地特种光纤与先进通信国际合作联合实验室 中国电子科技集团公司第二十三研究所 

出 版 物：《光学学报》 (Acta Optica Sinica)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：080901[工学-物理电子学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 0804[工学-仪器科学与技术] 0803[工学-光学工程] 

基　　金：深空光纤陀螺用耐辐照、低损耗空芯光子带隙保偏光纤及器件研究(61935002) 

主　　题：相位调制 窄线宽光纤激光器 受激布里渊散射效应 自脉冲效应 

摘      要：受激布里渊散射（SBS）效应是限制窄线宽光纤激光器功率提升的主要因素，还会诱导产生自脉冲效应，在时域中出现高峰值功率的脉冲。基于不同调制参数的变化，研究了白噪声信号（WNS）和伪随机二进制序列（PRBS）相位调制对窄线宽光纤激光器光谱半高全宽（FWHM）和SBS阈值的影响。实验结果表明，在仅对种子源进行功率缩放时未出现自脉冲效应。对于不同的调制信号，调制参数的变化对线宽和SBS阈值的影响差异较大。PRBS相位调制比WNS更不易出现自脉冲效应；级联WNS相位调制比单级WNS具有更高的SBS阈值。同时，对种子源进行相位调制，采用三级主振荡功率放大（MOPA）结构，搭建线偏振全光纤激光器系统，在中心波长1055 nm处，实现了0.081 nm(21.8 GHz)的线宽，斜率效率高达87.0%，偏振消光比（PER）大于13.5 dB，在激光输出功率1.25 kW时未出现SBS效应和自脉冲效应，SBS阈值增强因子为57.8。通过对比实验，给出了不同调制信号的参数分析，为窄线宽光纤激光器相位调制系统方案的选择提供参考。