基于高Q值光纤环形谐振腔的布里渊激光器.docx

摘要

受激布里渊散射效应具有窄带增益的特性，是实现低本底噪声激光器的一种有效方式。基

于高 Q 值光纤环形谐振腔研究低噪声布里渊激光器。通过 Pound-Drever-Hall（PDH）锁

定技术将泵浦光锁定到 8 m 长的单模环形谐振腔中，可得到与泵浦光相差一个 10.81 GHz

频率的反向传播斯托克斯光。采用相关延迟自外差方法测量斯托克斯光的频率噪声。实验

结果表明，基于光纤环形谐振腔的布里渊激光器的阈值为 5.3 mW，在高频部分（频率大

于 10 kHz）处，后向斯托克斯光对泵浦光频率噪声的抑制达到 30 dB，接近理论抑制极限

（34 dB）。

Abstract

heterodyne method. The experimental results show that the threshold of the Brillouin

laser based on the fiber ring resonator is 5.3 mW. In the high-frequency part (the

frequencyis greater than 10 kHz), the backward Stokes light suppresses the frequency

noise of the pump light up to 30 dB, which is close to the theoretical suppression limit (34

dB).

1　引言

窄线宽激光器在光纤陀螺

［1-2］

、光学原子钟

［3-4］

和引力波探测

［5］

等领域中有着重要的作

用。产生窄线宽激光器的方式有很多，采用 Pound-Drever-Hall（PDH）技术

［6］

将激光器

行抑制。为此，Smith 等

低光学谐振腔的损耗，并且通过调节耦合器的分光比使得环形谐振腔有最大的泵浦光传输

效率。Hill 等

［10］

发现环形谐振腔使用的光纤长度越长，得到后向斯托克斯光的输入泵浦光

的阈值就越低。Cowle 等

［11］

将掺铒光纤加入光纤环形腔中，此时谐振腔中就存在一个掺

铒光纤放大器了，进而可以进一步降低损耗和阈值。Yong 等

［12］

利用马赫-曾德尔干涉仪