腔内PBS控制下的掺镱双包层光纤激光器实现单双波长切换

本文主要探讨了一种创新的线偏振掺镱双包层光纤激光器的设计和实现。该激光器的核心是其独特的腔内偏振分束器（PBS）控制系统，允许对激光的偏振状态进行精确调控，从而实现单双波长的灵活切换。激光器的谐振腔采用高反射率的双色镜作为主要反射面，配合具有较低反射率（10.2%）的保偏光纤布拉格光栅（PM-FBG）。这种设计的优势在于，PM-FBG的偏振选择性反馈增强了偏振烧孔效应，使得通过调节PBS的旋转角度，能够有效地控制激光的偏振状态和波长。 文章利用琼斯矩阵理论深入分析了偏振状态与PBS旋转角度之间的关系，这一理论模型与实际实验数据高度吻合。在实验测试中，激光器产生的双波长分别为1070.08 nm和1070.39 nm，输出功率达到了1 W，信噪比达到48 dB，显示出良好的稳定性和性能。此外，斜率效率为34%，3 dB带宽仅为0.02 nm，显示出极高的光谱纯度。 激光器的偏振特性通过格兰汤孙棱镜得到了进一步研究。当激光器工作在单波长模式时，输出的是线偏振光，偏振度高达13.37 dB，表现出高度的线性偏振特性。而在双波长模式下，激光变为正交偏振，这在某些应用中具有重要意义，如光通信系统中的多通道传输或量子信息处理中的偏振编码。 这项研究不仅展示了掺镱双包层光纤激光器在偏振控制上的先进性，还为优化光纤激光器的波长选择和偏振特性提供了新的思路。这对于激光技术的发展，特别是在光纤通信、精密测量以及光子学领域的应用具有重要的推动作用。未来的研究可能聚焦于进一步提高激光器的效率和稳定性，以及探索更多的偏振控制策略。