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利用SOA+TOF設計環形可調諧激光器 - 筱曉光子AOL實驗室⑤ 2022-10-11

筱曉光子的光纖可調諧環形激光器結構設計如下,SOA在諧振環中同時扮演泵浦源和增益介質的角色,激發的ASE光在諧振環中起振形成激光,可調濾波器控制激光增益在頻域中的分布,最終起到調節激光波長的作用,光隔離器是為了避免諧振環中反向起振損壞器件。耦合器的分光比例還有優化的空間,對激光的線寬、功率都能起到優化的作用。



SOA,相較980pump+摻鉺的結構,具有響應速度快、體積結構小、自發輻射譜的波長范圍大等優點。我們通過控制注入SOA的電流值,實現對該可調諧激光器功率的調節,經測試,該可調諧激光器的電流-功率關系圖如下所示(在1550nm下測試):




關于可調濾波器器件,我們之前采用的是可調光柵濾波器,但是它的可調范圍只有5nm,和SOA幾十nm的增益譜不對應,而且容易損壞。因此,我們改用了MEMS可調濾波器(TOF),調節范圍可以覆蓋整個C波段,在調節速度和集成度上都具有優勢。TOF有兩個電壓控制輸入端,分別對應濾波范圍向長波和短波方向移動,通過0-50V電壓控制。


我們對該激光器進行了一些初步的性能測試,測試結果如下:





向長波移動的光譜圖 




 向短波移動的光譜圖 







 TOF不加電壓的線寬圖 (0.03nm) 





 TOF不加電壓的波長長時穩定測試圖 





 TOF加了38V電壓下的線寬測試圖(0.03nm) 







 TOF加了38V電壓下的波長長時穩定測試圖 

 (存在波長漂移的趨勢,具體原因有待研究) 




 功率長時穩定性 




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