• 功率稳定性高

• 光束质量好

• 紧凑设计、体积小

在此分类下，你能找到由 Dimension Labs 提供的窄线宽和超窄线宽的光纤激光器，激光波长涵盖1000nm-2090nm，功率最大可达100W。具体需求请联系 Dimension Labs 技术支持。

窄线宽激光器手册

1.概述

Dimension-Labs提供的窄线宽光纤激光器与模块，是基于DFB（分布式反馈布拉格光栅）技术实现单频、窄线宽与线偏振激光输出的光纤激光器，最窄线宽远低于1KHz。

除波长热调谐范围在0.3~1nm外，客户可根据需求选配PZT（压电陶瓷）波长调谐功能，调谐范围通常可至10~15GHz，约0.2nm（1550nm波长）。

该系列产品稳定性好，相干性高，广泛应用于光纤通信、精密测量、激光加工等领域。

2.产品

台式窄线宽激光器

窄线宽激光器模块

特点：

• 输出功率高  

• 波长稳定性好

• 窄线宽<<1KHz

• 低相对强度噪声（RIN）

• 无跳模

应用：

• 分布式光纤传感

• 相干激光雷达

• 光纤水听器

• 激光光谱学

• 相干通信

• 冷原子物理学

• 气体吸收测量

参数测量例：

光谱

线宽

相位噪声：

相对强度噪声（RIN）

窄线宽激光器技术简介

1.概述：

窄线宽激光具备极高的频谱密度、极低的相对强度噪声和相位噪声以及超长的相干长度，在冷原子干涉测量、光学原子钟、相干激光通信、相干激光雷达、

高精度光纤传感和精密光谱等诸多前沿科学研究领域发挥着十分重要的作用。

2.原理：

半导体激光器线宽计算模型如下：

hν 是光子能量，α_i和 α_m分别内部损耗系数和反射端面的损耗系数，R₁ 和 R₂ 为激光谐振腔前后端面的反射率，v_g 是群速度，n_sp 是自发辐射系数，

P_out 是单端面的输出功率，α_H 为线宽加强因子，与材料能带结构有关，L 为谐振腔长度。

由此线宽与激光器的自发辐射系数以及线宽展宽因子成正相关；与激光器的谐振腔长度和输出功率成负相关。激光器腔长越长，

腔内损耗越小，端面反射率越高，光子寿命越长；输出功率越大，自发辐射所占比例越低。因此，增加腔长、提高功率是压缩单纵模激光线宽的有效方法。

因为全光纤结构可以让激光器腔长达到10m或更高，所以光纤激光器对比空间光激光器在压缩线宽上具有独特优势

可以看出，与半导体激光器相比较，单频光纤激光器在线宽、边模抑制比等方面都

具有较大优势

2.结构：

目前为止，光纤激光器能够实现单频输出的谐振腔结构主要有以下几种：分布反馈式（DFB）、分布布拉格反射（DBR）、和环形腔三种，DFB 和 DBR 短腔结构属于线性腔结构。

分布布拉格反射（DBR）:

在 DBR 线性腔结构中，激光谐振腔由以下几个部分构成：低反射率窄带光栅、高反射率宽带光栅、增益光纤。

特点：DBR光纤激光器使用有源光纤作为增益介质，但其使用一对波长匹配的光纤布拉格光栅（Fiber Bragg Grating，FBG）作为反射镜，激光从反射率较低的FBG一侧输出。

DBR光纤激光器由于将光栅刻写在无源光纤上，因此避免了刻写光栅引入的损耗与激光器工作时温度变化对光栅的影响，但也引入了光纤熔接损耗。

同时，为保持稳定的单纵模运转，有源光纤的长度仅有数厘米，限制了DBR光纤激光器的输出功率。

分布反馈式（DFB）:

线性腔的另外一种结构是分布反馈式（DFB）结构，与 DBR 结构不同的是，它的

有源区和反馈区同为一体，同时实现对激光模式的选择和反馈。DFB 谐振腔直接将 π 相移光栅刻写在了增益光纤上构成类似于 F-P 腔的结构，其结构如上图 

特点：DFB光纤激光器结构简单、易于制作，且能稳定地单纵模运转，缺点是输出功率较低。

环形腔结构：

除线性腔外，环形腔结构也是实现单频激光器的基本谐振腔结构之一，信号光在环

形腔内由于以行波的方式单向传输，避免了由驻波效应引起模式竞争，有效抑制了空间

烧孔效应。

典型的环形腔结构如图 1-3，由泵浦激光器、波分复用器、增益光纤、耦合器和滤波单元构成光纤环路，激光从耦合器的一个端口输出。

特点：环形腔激光器相较于 DBR 和 DFB 在腔长上没有太大限制，因此可以使用更长的增益光纤提高激光的输出功率。

但是环形腔结构更复杂，集成度低，容易受环境的扰动，从而导致纵模模式不稳定，甚至发生跳模现象。另一方面由于腔内器件更多，也在环形腔内引入了额外的损耗。

总结：对比上述窄线宽光纤激光器的优缺点，DBR光纤激光器具有结构简单的优点，但缺点是难以稳定地单纵模运转。

环形腔光纤激光器具有输出功率高的优点，但缺点是结构复杂，且容易跳模。DFB光纤激光器结构简单、易于制作，且能稳定地单纵模运转，缺点是输出功率较低。

目前主流窄线宽光纤激光器趋势依旧是DFB光纤激光器，改进工艺与材料提高功率输出。