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分布反馈光纤激光器原理与特性
资料介绍
一、基本原理
分布反馈（Distributed Feedback, DFB）光纤激光器是一种基于光纤波导结构实现光反馈和波长选择的激光器件。其核心原理是在光纤纤芯中引入周期性折射率调制结构（即光栅），通过布拉格衍射效应实现光的反馈与选频，从而产生单纵模、窄线宽激光输出。
1.1 布拉格光栅结构
DFB光纤激光器的关键部件是光纤布拉格光栅（FBG），它通过在光纤纤芯中形成周期性的折射率变化（周期通常为微米量级），对特定波长的光产生强烈反射。当入射光满足布拉格条件λB= 2neffΛ（其中λB为布拉格波长，neff为纤芯有效折射率，Λ为光栅周期）时，光会被光栅反射，形成激光谐振腔的反馈机制。
1.2 激光产生过程
泵浦光通过光纤耦合进入掺杂稀土元素（如铒、镱等）的增益光纤，使增益介质中的粒子被激发到高能级。当增益介质中的反转粒子数达到阈值时，受激辐射产生的光在光栅形成的谐振腔内往返传播，经过多次放大和选频后，最终输出具有特定波长的激光。
1.3 单纵模特性
DFB光纤激光器通过光栅的周期性调制实现分布式反馈，使得只有满足布拉格条件的特定波长光能够获得足够的反馈和增益，从而实现单纵模输出。与传统的法布里-珀罗（F-P）激光器相比，DFB结构具有更高的波长选择性和稳定性，线宽通常可达kHz甚至Hz量级。
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