芯泵浦高功率寬帶譜平坦長波段光纖光源

鄭彥敏，林碧金，強則煊，陳曦曜，李 暉，邱怡申

（1.福建師范大學 激光與光電子技術研究所 福建省光子技術重點實驗室，醫學光電科學與技術教育部重點實驗室，福建 福州350007；2.閩江學院 物理學與光電子信息工程系，福建 福州350108）

引言

摻鉺光纖超熒光光源（EDSFS）具有輸出功率高、光譜穩定性好、譜線寬、壽命長及易于光纖器件耦合等優點，已在光譜測試、光通信、光纖傳感及光學相干斷層掃描成像（OCT）等方面取得廣泛應用。但傳統的C波段（1 520nm～1 560nm）已無法滿足人們日益增長的信息需求，拓寬通信帶寬到L波段（1 565nm～1 610nm）是一種行之有效的方法。此外，研究表明長波長的OCT更能深入穿透生物組織，獲得更大成像穿透深度，且高功率有助于增強圖像對比度［1－2］。然而L波段SFS位于摻鉺光纖的增益尾部，其通過前端產生的C波段放大自發輻射（ASE）作為2級抽運源泵浦后端摻鉺光纖來實現，效率低。對此人們提出了各種改善方案，主要有2大類：高效率增益光纖的設計［3－4］和2級抽運源的優化設計［5－8］。其中，高效率增益光纖的設計主要有2種方案：直接提高增益光纖中鉺離子濃度和鉺／鐿共摻。前者縮短了增益光纖長度，但過高的摻鉺濃度會引起濃度猝滅效應，進而限制了泵浦光轉換效率；后者利用鐿離子作為敏化劑可以改善鉺離子濃度高的問題，但對于高功率泵浦，容易使鐿離子在1μm波長處產生寄生振蕩［9］，進而損傷泵浦。而2級抽運源的優化設計則主要包括多級結構［5］、基于未泵浦光纖的2級結構［6］及2級雙程 結構［7－8］等。……