第
42
卷，第
9
期
2005
年
9
月
激光与光电子学进展激光与光电子学进展
Vol.42,No.9
Sep.2005
收稿日期
: 2005-03-11
；收到修改稿日期:
2005-04-16
基金项目
:
国家自然科学基金资助项目
(69977006)
；北京市教委基金资助项目
(00KG040)
；天津市自然科学基金重点资助项目
(013800511)
。
作者简介
:
田大伟
(1977~)
，男，博士研究生，主要从事光通信技术与光传感领域的研究。
摘 要 掺铒光纤激光器
(EDFL)
是光通信与光传感领域中最有发展前途的光源之一，目前已有多种方法实现了掺铒光纤
激光器多个波长的稳定输出。本文分析了各种在
EDFL
中产生多波长振荡的机理，并 讨 论 了 未 来 的 发展趋势。
关键词 掺铒光纤激光器
(EDFL)
模式竞争 均匀展宽 非均匀展宽
Reviewonmethodstogeneratemulti-wavelengthoscillationsinEDFL
TIANDawei
1
DONGBo
1
HUShuyang
1
HEShiya
1
YUKuanxin
1
ZHAOQida
1,2
1 AppliedScienceCollege,BeijingUniversityofTechnology,Beijing 100022
2 InstituteofModernOptics,NankaiUniversity,Tianjin 300071
蓸 蔀
Abstract EDFL,foritsopticalprocessingwithlowinsertionloss,hasbeenoneofthemostpromisinglightsources
inopticalcommunications,opticalsensingareas.Nowadaysithasbeenfocusedonmulti-wavelengthoperation,and
therelatedtopichasalsobeenwidelyresearchedinseveralmeans.Inthispaper,weinvestigateandcomparetheoret原
icallythemethodswhichcangeneratemulti-wavelengthoscillationsinEDFL, andthengiveaviewonthedevelop原
mentofmulti-wavelengthEDFL.
Kewwords EDFL modecompetition homogeneousbroadening inhomogeneous
多波长掺铒光纤激光器技术研究
田大伟
1
董波
1
胡曙阳
1
何士雅
1
俞宽新
1
赵启大
1,2
1
北京工业大学应用数理学院，北京
100022
2
南开大学现代光学研究所，天津
300071
蓸 蔀
1
引言
目前在光纤通信系统和光纤
传感系统中广泛使用的激光器是
半导体分布反馈式
(DFB)
激光器，
通过
DFB
阵列和波分复用实现单
链路的波分复用。然而，由于每一
个
DFB
只产生一个波长，且需要
进行温稳处理，增加了系统的复杂
性和成本
[1]
。目前，多 波 长 激光器主
要分为以下几个类型，即固体激光
器、集成
DFB
激光器、集成垂直腔
面发射激光器、采用半导体光放大
器的激光器和掺稀土元素的光纤
激光器，前 四 种多波长激光器由于
体积较大、制作成本较高和对环境
敏感等因素使应用受到限制，而多
波长光纤激光器因其结构简单、易
于与光纤连接等特点逐渐成为城
域网和局域网中的重要光源
[2]
。掺
铒光纤激光器
(EDFL)
是目前研究
最多和已经商品化的光纤激光器。
2
工作原理
掺铒光纤（
EDF)
通常具有两种
展宽特性，即非均匀谱线展宽和均
匀谱线展宽。在低温下，
EDF
具有
良好的非均匀展宽特性，使得起振
的各模式同时形成稳定振荡而共
存；在常温下，
EDF
则表现为均匀
谱线展宽，均匀线宽为
10nm
左右
[3
，
4]
。激光器各起振模式使用相同的
反转粒子数密度，导致竞争加剧，
使得
EDFL
很难获得稳定的多波
长输出。
文献
[5]
指出，要 获 得 稳 定 的激
光谐振，必 须 使 增 益 交叉饱和小于
自我饱和。而在均匀展宽的增益介
质中，增益交叉饱和与自我饱和相
等，导致了模式竞争。因此，获得稳
定的多波长激光振荡的条件是产
生弱光耦合。
一种方法是通过改善
EDF
的
非均匀展宽特性，可以降低不同波
长间的增益交叉饱和并在增益曲
线上出现频谱烧孔
(SHB)
效应。
SHB
会产生弱光耦合，从 而 支 持 稳
定 的多波长振荡
[6
，
7]
。
另外，也可以通过采用其它措
6
资源评论
