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光纖激光器和放大器是當前國際上激光領域的研究熱點，光纖激 光器和放大器是現代光通信的產物，是隨著光纖及通信技術的發展而 崛起的一門嶄新技術。由于光纖激光器件與傳統的固體激光器件相比， 具有低閾值、高效率，穩定性和耐熱性能好，結構簡單緊湊、重量輕， 容易實現、性能價格比高，易于小型化、易于維護等明顯優勢，它已 廣泛應用于光通信、工業加工、軍事和國防、激光醫療、光纖傳感、 微波產生等諸多領域。

一種激光器組的控制方法及其系統，屬于外差干涉測量領域， 解決現有多臺激光器構成的外差式干涉儀中激光束差頻與功率不穩定 的問題，使激光器間的差頻維持穩定的同時抑制激光器功率衰減，從 而提高測量設備性能。本發明的控制方法，包括初始化步驟、實時檢 測步驟、穩頻控制步驟和功率控制步驟；本發明的控制系統，相應包 括初始化模塊、實時檢測模塊、穩頻控制模塊和功率控制模塊。本發 明能夠實現實時頻率反饋控制，使激光器間的差頻維持穩定的同時抑 制激光器功率衰減，以滿足高時間精度的測量需求；所涉及的裝置結 構簡單，確保了

本系統提供了一個端面泵浦固體激光器實驗的完整解決方案。不僅可以開展激光器件和激光技術的驗證性和演示性實驗、激光器調試技能的實訓實驗，還可以自由組合開展各種綜合性、設計性和創新性實驗。為激光原理、激光器件與激光技術等課程提供配套的實驗教學。

可以設計并優化光纖激光器和放大器、光波導激光器、光纖耦合器、多芯光纖、螺旋芯光纖、錐形光纖；也可以模擬超短脈沖在不同光纖設備中的傳輸，例如在光纖放大器系統、鎖模光纖激光器和通訊系統中的傳輸。 能夠跟蹤和優化光纖放大器和光纖激光器，讓它們適合各種應用。幫助評估和排除光纖激光器和放大器中各種不利的影響；能夠對有源光纖器件性能進行預測；能尋找最佳光纖長度、摻雜濃度、折射率分布等；能夠計算摻雜濃度與光線的關系，準確模擬雙包層光纖，還可以模擬時域動態變化，可以理解和優化的細節如功率效率和噪聲系數。 RP Fiber Power可用于分析和優化各種器件： 單模和多模光纖 計算模式特性；計算光纖耦合系數；模擬光纖彎曲、非線性自聚焦效應對光束傳輸和高階光孤子傳輸的影響。 光纖耦合器、雙包層光纖、多芯光纖、平面波導 模擬雙包層光纖的泵浦吸收,光纖耦合器的光束傳輸, 光在錐形光纖的傳輸, 分析彎曲的影響, 放大器中的交叉飽和影響, 泄漏模式等。 光纖放大器 研究單級和多級放大器中的增益飽和特性(連續或脈沖放大器), 鉺鐿共摻光纖放大器能量轉移過程、猝滅效應、自發輻射放大等。 光纖通信系統 分析色散與非線性信號失真，放大器噪聲的影響，優化放大器非線性效應和放置位置。 光纖激光器 分析并優化能量轉換效率、波長調諧范圍、動態調Q。 超快光纖激光器和放大器 研究脈沖的形成機制和穩定范圍，非線性效應和色散的影響，拋物脈沖放大，優化色散脈沖壓縮，靈敏度反饋，超連續譜的產生。 脈沖和超快速固體激光器和放大器 研究Q開關，模式鎖定行為，找到可飽和吸收器所需的特性，分析反饋靈敏度，啁啾脈沖放大研究再生放大穩定性極限。 這款軟件是致力于光纖器件學科研究或工業開發人士的必備工具。這款軟件及其技術支持將為您的工作效率和工作能力提供極大的便利。同時，這款軟件也是一款相當出色的教學工具。 目前已使用該軟件的高校：耶拿大學、英國南普頓大學、北京工業大學、中國科學技術大學、上海技術應用學院、華中科技大學、西北大學、復旦大學、深圳大學、國防科技大學、長春理工大學、南京理工大學等。 目前已使用該軟件的單位：費朗霍夫研究所、蘇州納米所、兵器裝備部、三江航天、上海光機所、綿陽九院、中科院軟件所、中科院光電所商業單位、北京敏視達雷達有限公司等。   ※ 光纖數據： 軟件中帶有各種稀土摻雜光纖數據，即時可以仿真各種光纖激光器和放大器。   ※ 各種公開數據： “Yb-germanosilicate” “ErYb-phosphate” “Er-fluorozirconate F88” “Er-silicate L22”  “Er-fluorophosphate L11”  

實驗內容 1、理解激光產生的基本原理及外腔面發射激光器的工作原理； 2、掌握諧振腔的設計及基本調節方法，熟悉激光器主要性能參數的測試； 3、理解非線性頻率變換的基本原理，認識相位匹配的概念和種類； 4、掌握腔內倍頻激光器調節的要領，研究影響倍頻轉換效率的主要因素； 5、理解激光波長調諧的原理，了解主要調諧方式，學會標準具調諧方法的使用； 6、了解激光調 Q 的基本原理及主要手段，了解被動調 Q 激光器的使用調節方法； 7、了解激光鎖模的基本原理及方法，了解 SESAM 被動鎖模激光器的調節要點。

成果簡介本項目在國家973計劃、863計劃等研究成果基礎上，跟蹤國際趨勢，形成9**nm 大功率單發光條半導體激光器，輸出功率大于12W，壽命1萬小時。主要優勢：（1 ）填補國內空白。（2 ）易于光纖耦合。（3 ）多種波長可選。應用簡介所處研發階段：中試階段適合應用領域：直接光加工、

本發明公開了一種雙波長可調諧半導體激光器，該激光器包括 有源區、相位區和光柵區；從下往上依次附著有第一緩沖層、有源層 和第一覆蓋層，第一緩沖層、有源層和第一覆蓋層構成了有源區；從 下往上依次附著有第二緩沖層、波導層和第二覆蓋層，第二緩沖層、 波導層和第二覆蓋層構成了相位區；從下往上依次附著有第三緩沖層、 光柵層和第三覆蓋層，第三緩沖層、光柵層和第三覆蓋層構成了相位 區；在第一覆蓋層的上表面設有第一電極，在第二覆蓋層的

5G新基建是國家的重要發展戰略，寬溫高可靠的25Gb/s DFB(分布反饋)激光器芯片是5G光傳輸核心光芯片，也是當前5G建設的卡脖子問題之一。自主可控的5G光模塊DFB激光器芯片對解決光通信“空芯化”問題，推進“中國芯”國家重大戰略實施，保障我國通信基礎設施安全具有重要的經濟和社會效益。因DFB激光器的微分增益隨溫度上升迅速下降，常規的DFB激光器面臨嚴重的高溫高帶寬瓶頸。面對5G應用要求的-40~85℃的寬溫應用場景，常規DFB激光器芯片往往是超頻運行，嚴重影響可靠性。因此，研制全國產寬溫25Gb/s DFB激光器芯片，同時兼顧低成本高可靠需求對推進“中國芯”國家重大戰略實施具有重要意義。 本成果創新性地提出一種溝中溝脊波導DFB激光器結構，相比較常規DFB激光器，在脊兩側對稱的刻蝕兩個溝槽。此結構可抑制注入載流子的橫向擴散，提高對光場的束縛，提高芯片帶寬，滿足芯片高速工作需要。芯片的高溫輸出光功率大于10mW，單模抑制比大于40dB，實測寬溫25Gb/s眼圖及誤碼率均達到商用需求。同時，相比較常規芯片，其制作過程只需多加一步簡單的刻蝕，無需二次外延，成本低，做了2000小時的老化試驗，其功率變化小于0.5%，具有高可靠性。 圖1（a）常規DFB激光器芯片截面圖（b）新型溝中溝脊波導DFB激光器芯片截面圖（c）新型溝中溝脊波導DFB激光器芯片概圖（d）（e）（f）分別為常規芯片、溝脊距為2μm、溝脊距為6μm SEM圖 圖2（a）（b）（c）25℃、55℃和85℃下不同溝脊距與常規芯片響應曲線對比（d）25℃、55℃和85℃下不同溝脊距與常規芯片響應帶寬對比，帶寬可提高3GHz 25℃和3.7GHz 85℃下芯片25Gb/s眼圖（g）25℃、55℃和85℃下芯片背靠背傳輸及10km傳輸誤碼率曲線 圖3（a）（b）25℃和85℃下常規芯片與溝中溝脊芯片2000小時老化實驗結果，功率變化小于0.5%

本發明公開了一種高功率光纖激光器包層光濾除裝置，該裝置 包括一段或多段雙包層光纖，其中此雙包層光纖沿激光輸出方向按剝 除面積由小到大而間隔地對保護層和外包層進行部分剝除，使內包層 裸露出來，將濾光材料涂在裸露內包層上，并且將上述濾光裝置固定 在散熱金屬材料及水冷板上。本發明對光纖結構破壞較小，濾光均勻， 避免了非均勻濾除時，某些濾除點溫度過高的現象，提高了系統的穩 定性。

項目背景：DFB 半導體激光器是光通信領域中最為重要 的器件之一，目前已經有工業級溫度（-40°C-85°C）25G 波特率 DFB 大規模量產。但是，從 2000 年至今，DFB 激光器 的 3dB 帶寬在全世界范圍內幾乎沒有明顯提高，傳統的基于 載流子和光子響應的 DFB 激光器在傳統的制造工藝下已經趨 近其速率的物理極限，需要用新的物理本質來實現更高速率 的器件，從而進一步提升 DFB 芯片的調制速率和整個光通信 應用的傳輸速率。本項目研發的 50G 波特率 DFB 半導體激光 器將達到國際領先水平，填補國內空白，打破國外壟斷本項 目的實施，應對美國對中國高端材料和芯片的禁售風險。該 產品可在光通信系統中應用廣泛，可以承擔接入網、數據中 心網絡、無線網絡、傳輸網絡等多個方面的主力傳輸工作。 所需技術需求簡要描述：本項目期望突破當前 DFB 調制 速率的瓶頸，在目前大規模量產的 25G 波特率 DFB 的基礎上， 將速度翻一番，到達 50G 波特率。（1） 兩個背靠背 DFB 激 光器產生的光子-光子諧振效應（PPR）研究。（2） 背靠背 DFB 激光器的高速陶瓷載體設計。（3） 50G 波特率 DFB 芯片 和高速陶瓷載體的測試  對技術提供方的要求:1．光電子器件設計領域國際知名 專家，熟悉 50G 波特率 DFB 激光器基本設計。2．完善的 DFB 器件基礎知識和模擬能力。3．國內 985 高校教授，技術方案成熟可靠穩定有創新思維，不涉及知識產權侵犯。