DFB光纤激光器国内外发展状况.docx资源-CSDN文库

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我国国内光纤激光器目前己经得到一定程度的发展，国内的一些单位如上海光机所、清

华大学、北京邮电大学、华中科技大学、中国科技大学、天津大学等从八十年代末进入光纤

激光器的研究领域，经过努力获得了一定进展。国内开展光纤激光器和放大器方面的研究是

从 80 年代末和 90 年代初开始的，首先在上海硅酸盐研究所、天津 46 所、上海光机所、西

安光机所、清华大学、北京邮电大学等国内多见科研单位开展了掺饵光纤的研制及光纤激光

器的研究，并取得了阶段性的成果[l5]。南开大学、上海光学精密机械研究所在双包层光纤

布拉格(Bragg)光栅激光器方面取得了开创性成果[16]，烽火通信科技股份有限公司与上海光

机所于 2005 年合作，顺利研制出输出功率高达 440W 的掺臆双包层光纤激光器[17]，随后

中国兵器装备研究院报道了突破 IKW 功率的光纤激光器，清华大学在多波长光纤激光器和

锁模脉冲光纤激光器方面做了很多有进展性的工作[18-20]，总体来说，由于国内光纤激光器

的研究受到基础条件方面的制约，同国际的研究水平还有相当大的差距。国外有多个研究机

构人员对 DBR 和 DFB 光纤激光器开展了全面的研究。其中 G.A.Ball 所在的 EastHartford 联

合科技研究中心最先开展了将光栅直接写在掺杂光纤上形成腔结构，泵浦光源通过 WDM 对

其进行泵浦而得到激光输出，从而实现所谓 DBR 型光纤激光器[21-23]。由于作为干涉光源

以及传感等应用的背景，对单频操作 DBR 的研究广泛的开展起来。利用短腔长高掺杂的

DBR、复合腔结构或 DFB 结构等来实现稳定的单频操作一一被提出来。Sigurd 所在的澳大

利亚的 CRC 光子中心对 DFB 光纤激光器进行了动态和多波长操作分析[24-25]，同时探讨了

利用 DFB光纤激光器对声响应的情况，并测试了 DFB 光纤激光器对空气中声场的响应;Scott

所在的澳大利亚的国防科学科技组织从理论到实验研究了 DFB 光纤激光器的空间模结构和

动态噪声[26-27]，希望实现基于 DFB 光纤激光器的水听器;英国的那安普顿大学的 Kuthan

等人从理论上提出了改变 DFB 光纤激光器对称结构从而实现提高输出效率降低泵浦域值目

的[28]，同时研究了混合掺杂的 DFB 光纤激光器[29]，同样希望将其应用于传感领域。在 20

世纪 90 年代，世界范围的光纤传感技术呈现出产业化发展的趋势，主要形成了军事和民用

两大应用领域，其中包括:国土安全防卫系统、工业安全检测系统以及用于石油化工、生物

医学和环境等领域的光纤检测系统。在此同时光纤激光传感技术也开始形成，在 1995 年，

美国海军实验室的 K.P.Koo 等人[30]首次将光纤激光器应用到光纤传感领域，这不仅推动了

光纤传感技术的发展，而且标准着光纤激光传感技术的诞生。在此之后许多机构对光纤激光

传感技术就开始了深入的研究，并且积极的拓展其应用的领域，如美国海军实验室(NRL)、

英国国防研究局(DERA)、澳大利亚国防科学与技术组织(DSTO)和美国利通资源勘探仪器公

司(Litton)等。自从 19%年起英国国防研究局(DERA)联合 Aston 大学和 Kent 大学开展了光纤

激光水听器的研究[31]，并于 2005 年报道了 8 点光纤激光水听器波分复用技术[32];2006 年

澳大利亚国防科学与技术组织(DSTO)报道的最大规模的单纤 16 点波分复用光纤激光传感器

阵列[33];2007 年美国 G.H.Ames 等报道了 DFB 光纤激光加速度计[34];2008 年美国海军实验

室 G.A.Cranch 等报道了 DFB 光纤激光磁力计[35]可以应用于海底微弱磁场的探测。近年来

国内光纤传感技术己经进入了工程应用的阶段，并且在光纤激光传感技术方面也取得了一些

研究成果。

2011.3.1

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