光纤激光器,光纤光栅,光纤光栅激光器
常见的激光器按照工作物质的不同可以分为准分子激光器，气体激光器，固体激光器，半导体激光器，染料激光器，自由电子激光器和
光纤激光器这几种。
光纤光栅激光器在频域上可以分为单波长和多波长两类，在时域上可以分为连续和脉冲两类。传统的单波长光纤光栅激光器主要有两
种：分布布拉格反射（DBR，Distributed Bragg Reflective）光纤激光器和分布式反馈（DFB，Distributed Feed Back）光纤光栅激
光器。如下图所示，图为DFB光纤光栅激光器的基本结构示意图，泵浦激光器有源区和刻有光栅的稀土掺杂光纤光栅反馈区同为一体构
成谐振腔。只用一个光纤光栅来实现光反馈和波长选择，频率稳定性好，同时避免了稀土掺杂光纤与光栅的溶解损耗。
下图为DBR光纤光栅激光器的基本结构示意图。利用一段稀土掺杂光纤和一对相同谐振波长的光纤光栅构成谐振腔，可以实现单纵模
工作。同事利用光纤光栅与纵向拉力的关系，采用拉伸光纤光栅的方法可以实现波长的连续可调。可调范围最多可以达到16nm以上。
光纤光栅的选频原理如下图所示，靠近泵浦端的FBG1光纤光栅对于泵浦波长具有高透低反的的特性，泵浦光经过FBG1之后进入增益光
纤，在增益光纤中形成粒子数反转产生受激发射光。远离泵浦端的光纤光栅FBG2一方面承担对腔内信号激光反馈作用，另一方面腔内
信号激光必须从该光纤光栅耦合输出。经过FBG1和FBG2共同构成的谐振腔对激光进行选频，得到所需波长的激光输出。
根据光纤光栅的耦合模理论光纤光栅的反射率表示为
其中L为光栅长度，k为耦合系数
光纤光栅激光器具有很多优点，尤其是跟常见的外腔半导体激光器比起来，光纤光栅在外腔结构中不仅起到反射的作用，而且还有选频
的作用，激光器的工作波长由光纤光栅的布拉格波长决定。在制作光纤光栅时很容易控制精度，并且适用于几乎所有光源，这是其他种
类的激光器不能比的。
工作线宽非常窄，可以到几百KHZ，甚至可以低到几十KHZ水平。温度稳定性也非常好，具有比光纤本身更好的温度稳定性，光纤光
栅布拉格波长随温度的变化只有0.01nm/℃。温度膨胀系数也比半导体激光器小，因此工作时对温度控制的要求并不高。耦合封装也比
较简单，不存在空间光轴对准，只需要传统的封装技术就可以，封装成本低。在高频调制下的啁啾效应小，并且抗电磁干扰。
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