可寬帶快速連續(xù)掃頻的小尺寸窄線寬外腔半導(dǎo)體激光器是光纖傳感、調(diào)頻連續(xù)波激光雷達(dá)、量子技術(shù)等領(lǐng)域的核心器件。傳統(tǒng)連續(xù)掃頻光源如Littrow結(jié)構(gòu)外腔半導(dǎo)體激光器，體積較大，可靠性差。  

近日，中國(guó)科學(xué)院蘇州納米所梁偉研究員團(tuán)隊(duì)研發(fā)了尺寸為20.8 mm×12.7 mm×8.9 mm的蝶形掃頻窄線寬激光器。該激光器通過(guò)緊湊的反饋光路設(shè)計(jì)和采用短腔法布里-珀羅光腔，在重復(fù)頻率0.1 kHz時(shí)，可獲得25 GHz無(wú)模式跳變的連續(xù)調(diào)頻窄線寬激光輸出。研究團(tuán)隊(duì)繼續(xù)提高重復(fù)頻率至100 kHz，激光器的連續(xù)調(diào)頻范圍仍能達(dá)到10 GHz。團(tuán)隊(duì)還使用了基于20 km光纖的延時(shí)自外差法測(cè)量出激光3 dB線寬約為10 kHz。研究表明通過(guò)進(jìn)一步優(yōu)化光腔品質(zhì)因子和調(diào)頻參數(shù)，該方法有望產(chǎn)生大于100 GHz的快速連續(xù)掃頻窄線寬激光。  

圖1. 基于馬赫-曾德?tīng)柛缮鎯x的連續(xù)調(diào)頻范圍測(cè)試圖

圖2. 基于20 km光纖的線寬測(cè)試圖

相關(guān)成果以“可連續(xù)調(diào)諧的窄線寬外腔半導(dǎo)體激光器”為題發(fā)表在期刊《中國(guó)激光》。論文第一作者為中國(guó)科學(xué)院蘇州納米所博士生鄧力華和西交利物浦碩士生閻柏屹，通訊作者為中國(guó)科學(xué)院蘇州納米所梁偉研究員。該工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金和中國(guó)科學(xué)院穩(wěn)定支持基礎(chǔ)研究領(lǐng)域青年團(tuán)隊(duì)計(jì)劃的支持。  

(來(lái)源：中國(guó)科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所)