芯泵浦高功率寬帶譜平坦長(zhǎng)波段光纖光源

鄭彥敏，林碧金，強(qiáng)則煊，陳曦曜，李 暉，邱怡申

（1.福建師范大學(xué) 激光與光電子技術(shù)研究所 福建省光子技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，醫(yī)學(xué)光電科學(xué)與技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，福建 福州350007；2.閩江學(xué)院 物理學(xué)與光電子信息工程系，福建 福州350108）

引言

摻鉺光纖超熒光光源（EDSFS）具有輸出功率高、光譜穩(wěn)定性好、譜線寬、壽命長(zhǎng)及易于光纖器件耦合等優(yōu)點(diǎn)，已在光譜測(cè)試、光通信、光纖傳感及光學(xué)相干斷層掃描成像（OCT）等方面取得廣泛應(yīng)用。但傳統(tǒng)的C波段（1 520nm～1 560nm）已無(wú)法滿足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的信息需求，拓寬通信帶寬到L波段（1 565nm～1 610nm）是一種行之有效的方法。此外，研究表明長(zhǎng)波長(zhǎng)的OCT更能深入穿透生物組織，獲得更大成像穿透深度，且高功率有助于增強(qiáng)圖像對(duì)比度［1－2］。然而L波段SFS位于摻鉺光纖的增益尾部，其通過(guò)前端產(chǎn)生的C波段放大自發(fā)輻射（ASE）作為2級(jí)抽運(yùn)源泵浦后端摻鉺光纖來(lái)實(shí)現(xiàn)，效率低。對(duì)此人們提出了各種改善方案，主要有2大類：高效率增益光纖的設(shè)計(jì)［3－4］和2級(jí)抽運(yùn)源的優(yōu)化設(shè)計(jì)［5－8］。其中，高效率增益光纖的設(shè)計(jì)主要有2種方案：直接提高增益光纖中鉺離子濃度和鉺／鐿共摻。前者縮短了增益光纖長(zhǎng)度，但過(guò)高的摻鉺濃度會(huì)引起濃度猝滅效應(yīng)，進(jìn)而限制了泵浦光轉(zhuǎn)換效率；后者利用鐿離子作為敏化劑可以改善鉺離子濃度高的問(wèn)題，但對(duì)于高功率泵浦，容易使鐿離子在1μm波長(zhǎng)處產(chǎn)生寄生振蕩［9］，進(jìn)而損傷泵浦。而2級(jí)抽運(yùn)源的優(yōu)化設(shè)計(jì)則主要包括多級(jí)結(jié)構(gòu)［5］、基于未泵浦光纖的2級(jí)結(jié)構(gòu)［6］及2級(jí)雙程 結(jié)構(gòu)［7－8］等。……