压电陶瓷驱动的线性可调DBR光纤激光器及其性能优化

本文主要探讨了一种创新的光纤激光器设计，即基于压电陶瓷的线性可调谐分布式布拉格反射（DBR）光纤激光器。这种新型激光器通过将激光腔两端与压电陶瓷（PZT）紧密集成，实现了对激光频率的精确调谐。PZT因其独特的磁滞和蠕变特性，在可调谐过程中带来了一定的非线性问题，这对激光器的性能稳定性和调谐精度构成挑战。 针对这一问题，研究者提出了一种闭环控制策略，通过在PZT上安装全桥应变式传感器来实时监控和补偿压电陶瓷的非线性效应。这种传感器能够实时感知PZT的动态变化，并根据反馈调整激光器的工作参数，以保持激光频率的准确调谐。 实验结果显示，采用闭环控制的可调谐DBR光纤激光器表现出优秀的线性调谐特性，其调谐范围达到了惊人的0.8纳米，这意味着它可以覆盖一个相当宽广的光谱区域。此外，激光器的线宽保持在30千赫兹的窄带宽度，表明了高纯度的光输出。在波长稳定性方面，达到了±0.01纳米的高水平，这意味着输出光的频率一致性非常高。功率稳定性也表现良好，为±0.3分贝，这保证了激光器输出功率的稳定输出。 这项研究不仅解决了压电陶瓷在可调谐过程中的非线性问题，还展示了如何通过精密的闭环控制技术提高光纤激光器的性能。这对于光纤通信、光谱分析、精密测量等领域有着重要的应用潜力，推动了激光器技术向着更精确、更稳定的方向发展。