CC BY
6ВКВ0-2023- ЛАЗЕРЫ
КОМПАКТНЫЕ ОДНОЧАСТОТНЫЕ ЛАЗЕРЫ НА ОСНОВЕ ВЫСОКОЛЕГИРОВАННОГО ЭРБИЕВОГО СВЕТОВОДА
Скворцов М.И. 1й, Проскурина К.В. 1, Голиков Е.В. 1, Достовалов А.В. 1, Терентьев В.С. 1, Егорова О.Н. 2, Семенов С.Л. 3, Бабин С.А. 1
1 Институт автоматики и электрометрии СО РАН, г. Новосибирск 2Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН, г. Москва
3 Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН, Волоконно-оптический исследовательский центр
им. Е.М. Дианова, г. Москва * E-mail: qwertymikhails@gmail.com DOI 10.24412/2308-6920-2023-6-213-214
Одночастотные волоконные лазеры являются перспективным источником излучения для таких областей как телекоммуникация и связь [1], сенсоры с высоким разрешением [2], рефлектометрия [3], спектроскопия и другие научные применения [4]. Обычно в качестве данных источников применяются лазеры с распределенной обратной связью (РОС-лазеры) [5] резонаторы которых представляет собой волоконную брэгговскую решётку (ВБР) с фазовым сдвигом, изготовленную внутри активного световода с физической длиной, как правило, более 4 см. Типичная длина резонатора РОС-лазера может быть большой для таких приложений как точечный мониторинг. Несмотря на то, что применение РОС-лазера в системах опроса дают бОльшую точность в измерениях, чем пассивные точечные датчики на основе ВБР. Изготовление высоколегированного Er3+ световода позволило создавать короткие резонаторы, ввиду высокого усиления излучения в световоде: коэффициент усиления составил 2 дБ/см и 3,1 дБ/см на длинах волн 1550 нм [6] и1535 нм [7], соответственно. Так в работе [6] был представлен РОС-лазер на основе данного световода с физической длиной резонатора в 5 мм. Длина волны генерации составила 1550 нм, спектральные и мощностные характеристики соответствовали аналогичным параметрам для РОС-лазера с типичной длиной резонатора. В данной работе будет представлен РОС-лазер с генерацией на длине волны ~ 1535 нм, а длина резонатора составит ~ 4 мм.
Получить узкополосную генерацию с идентичными характеристиками как в случае с РОС-лазерами возможно в более простой конфигурации - на основе распределенных брэгговских отражателей (РБО - лазер) [8]. При уменьшении длины резонатора увеличивается межмодовый интервал, что совместно с правильно подобранными спектральными характеристиками ВБР приводит к одночастотной генерации. В данной работе представлена реализация конфигурации РБО-лазера на основе высоколегированного Er3+ световода - длина активной среды резонатора составила 1,8 см, а в качестве плотного отражателя использовалось диэлектрическое зеркало, нанесенное на торец волокна.
Pump power, mW Wavelength, mti
Рис. 1. (а)Зависимость мощности выходного излучения от мощности накачки. (б) Оптический спектр излучения при максимальной выходной мощности; на вставке: РЧ спектр излучения
Одночастотный режим наблюдался во всем диапазоне накачки - 370 мВт, ширина линии генерации составила 5.5 кГц при максимальной выходной мощности в 2.05 мВт. В докладе будут подробно изложены детали эксперимента, а также обсуждены потенциальные применения таких источников.
ВКВО-2023- ЛАЗЕРЫ
Работа выполнена в рамках проекта госзадания ИАиЭ СО РАН (рег. № 121030500067-5). Литература
1. Beppu S., et al, Opt. Express 23, 4960-4969 (2015)
2. Cranch G., et al, IEEE Sens. J. 8, 1161-1172 (2008)
3. Shatalin S., et al, Appl. Opt. 37, 5600-5604 (1998)
4. Persijn S., et al, Appl. Phys. B Lasers Opt. 100, 383-390 (2010)
5. Babin A., et al, Laser Phys. Lett. 4, 428-432 (2007)
6. Skvortsov M., et al, Sci. Rep. 10, 14487 (2020)
7. Denker B., et al, J. Opt. Soc. Am. B. 36, 2705 (2019)
8. Kelson I., et al, IEEE J. Quantum Electron. 34, 2705 (1998)
