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利用SOA+TOF设计环形可调谐激光器 - 筱晓光子AOL实验室⑤ 2022-10-11

筱晓光子的光纤可调谐环形激光器结构设计如下,SOA在谐振环中同时扮演泵浦源和增益介质的角色,激发的ASE光在谐振环中起振形成激光,可调滤波器控制激光增益在频域中的分布,zui终起到调节激光波长的作用,光隔离器是为了避免谐振环中反向起振损坏器件。耦合器的分光比例还有优化的空间,对激光的线宽、功率都能起到优化的作用。



SOA,相较980pump+掺铒的结构,具有响应速度快、体积结构小、自发辐射谱的波长范围大等优点。我们通过控制注入SOA的电流值,实现对该可调谐激光器功率的调节,经测试,该可调谐激光器的电流-功率关系图如下所示(在1550nm下测试):




关于可调滤波器器件,我们之前采用的是可调光栅滤波器,但是它的可调范围只有5nm,和SOA几十nm的增益谱不对应,而且容易损坏。因此,我们改用了MEMS可调滤波器(TOF),调节范围可以覆盖整个C波段,在调节速度和集成度上都具有优势。TOF有两个电压控制输入端,分别对应滤波范围向长波和短波方向移动,通过0-50V电压控制。


我们对该激光器进行了一些初步的性能测试,测试结果如下:





向长波移动的光谱图 




 向短波移动的光谱图 







 TOF不加电压的线宽图 (0.03nm) 





 TOF不加电压的波长长时稳定测试图 





 TOF加了38V电压下的线宽测试图(0.03nm) 







 TOF加了38V电压下的波长长时稳定测试图 

 (存在波长漂移的趋势,具体原因有待研究) 




 功率长时稳定性 




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