基于全光纤马赫-曾德尔干涉器的稳定多波长铥光纤激光器

"这篇文章是关于一种基于全光纤马赫-曾德尔干涉仪（MZI）的稳定多波长铥(doped)掺杂光纤激光器的研究，发表在2014年的《Chinese Optics Letters》上。该激光器工作在1.9微米波段，由4米单模铥光纤段通过1568纳米光纤激光器泵浦，提供2微米带宽的光学增益。MZI结构包含了两个串联的3分贝耦合器。在环形腔中加入3.5米长的未泵浦保偏铥光纤和偏振控制器（PC），用于抑制模式竞争，从而实现稳定的多波长激光输出。" 在激光技术领域，铥掺杂光纤激光器因其在2微米波段的独特性质，被广泛应用于光通信、医学成像、遥感和材料加工等多个领域。文章提出的这种新型激光器设计，其核心在于全光纤马赫-曾德尔干涉仪的运用。马赫-曾德尔干涉仪是一种常见的光学干涉仪，它利用分束器将光束分成两路，经过不同长度的路径后重新合并，通过相位差来实现光的干涉，进而实现对光谱特性的调控。 在这个实验中，4米的单模铥光纤作为增益介质，由1568纳米的泵浦源激发，产生了2微米带宽的光学增益。这一设计充分利用了铥离子在特定波段的高效吸收和辐射特性，提高了激光器的效率。同时，采用两个串联的3分贝耦合器构建MZI，可以精细地控制激光的输出特性，实现多波长输出。 为了抑制激光模式的竞争，研究者在环形腔中加入了3.5米长的未泵浦保偏铥光纤和偏振控制器。保偏光纤保持了光的偏振状态，而偏振控制器则可以调整光的偏振方向，这两者的结合有助于稳定激光模式，避免了由于模式竞争导致的激光功率波动和不稳定。 通过这样的设计，该激光器成功地在1.9微米波段实现了多波长输出，这对于需要在特定波长进行精确操作的应用来说具有重要意义。这种稳定且多波长的铥掺杂光纤激光器，为2微米波段的光学系统提供了新的可能性，对科研和工业应用都有潜在的价值。 这篇研究展示了在铥掺杂光纤激光器中，如何通过全光纤马赫-曾德尔干涉仪和精心设计的环形腔结构，实现稳定且多波长的激光输出，对于理解和改进此类激光器的设计提供了重要的理论和实验依据。