Forstærket spontan emissionskilde i en co-pumpning, enkeltfrekvent Raman fiberforstærker

For nylig, forskere fra Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics (SIOM) fra det kinesiske videnskabsakademi (CAS) har givet den nye idé om at co-pumpe enkeltfrekvente Raman-forstærkere. Relevant resultat blev offentliggjort i Optik Express den 7. maj.

Særlig bølgelængde, enkeltfrekvens, højeffektfiberlasere har en lang række anvendelser inden for astronomi, geofysik, og kvanteinformationsteknologi. Raman fiberforstærker (RFA) teknologi er en effektiv metode til at opnå disse højeffektive specielle bølgelængde lasere. Den modpumpede måde, der traditionelt bruges i RFA'er, har en kompliceret struktur, og effektforøgelsen begrænses af stimuleret Brillouin-spredning og relaterede højeffektudstyr. Sampumpemåden kan overvinde disse mangler. Imidlertid, i sampumpende RFA'er, pumpelaserens støjegenskaber overføres let til signallaseren, hvilket får signalbredden til at udvide sig.

På grund af den relativt lave intensitetsstøj fra amplificerede spontane emissionskilder (ASE), hele bredden ved halv maksimal linjebredde af signallaseren øges ubetydeligt. Men der er en signifikant stigning i relativ intensitetsstøj (RIN) og spektrale vinger på grund af støjoverførsel ved høj frekvens fra ASE -kilden under Raman -forstærkningen. Af denne grund, metoden til sampumpning af enkeltfrekvente Raman-forstærker ved hjælp af en støjsvag ASE-kilde blev foreslået.

I forsøget, ASE -frøkilden med en centerbølgelængde på 1, 065 nm blev forstærket gennem tre forstærkere for at opnå en effekt på 20 W. Frølaseren var en enkeltfrekvens diodelaser med en central bølgelængde på 1, 122 nm og udgangseffekt på 10 mW.

ASE-kilden og frølaseren blev leveret i en co-pumpet RFA efter en bølgelængde divisionsmultiplexer. ASE -kildeens støjegenskaber blev testet i detaljer, og forskerne fandt ud af, at ASE -kilden med en fuld bredde ved halvt maksimum på 10 nm har lavere RIN -støj end den på 3 nm.

De fandt endvidere ud af, at 10 nm ASE -kilden kan opnå linewidth -fastholdelsesegenskaber ved forstærkning af 1, 122 nm enkeltfrekvent laserkilde, men den relative intensitetsstøj fra signallyset forbedres betydeligt, som er tæt forbundet med forstørrelsen af ​​den sampumpede Raman-forstærker.

Hvis spektralbredden, støjegenskaber, og effekten af ​​ASE -kilden er yderligere optimeret, det forventes at opnå lavere støj og højere effekt enkeltfrekvent laserforstærkning.