【正文】 使用低損耗偏振控制器和改善保偏與非保偏光纖的熔接技術(shù)可以降低插入損耗值。消光比的數(shù)值從 16dB到 12dB不等。使用一個相干光源（ Calmar 公司飛秒激光器）和一個摻鉺光纖放大器中的 ASE作光源， Lyot 和 Sagnac 濾波器的傳輸光譜可以用光學頻譜分析儀測量。另外，二元 SagnacLyot 梳狀濾波器的有效長度為 12LL? 和 12LL? 。 2 段、 3 段、 4 段的波長間隔數(shù)量分別為 1 40。 PM 光纖兩個軸的波長相關(guān)相位差產(chǎn)生了一個正弦曲線的波長相關(guān)濾波傳輸函數(shù)，如方程式 1所示，其中 eon? 是光纖雙折射， efl 是光纖長度。a, O. Pottiez, R. GrajalesCouti241。a, O. Pottiez, R. GrajalesCouti241。通過Jones 矩陣分析了單個和兩個 Sagnac 環(huán)梳狀濾波器的特性。另外，如圖 7（ b）所示，我們可以觀察到用 2m長的 短 PMF 時波長間隔為 。圖 5（ c）整個 C 波段可以觀察到多波長輸出激光，并且激光器穩(wěn)定性隨著振蕩模式的增加 而降低。由于增益譜平坦度和偏振衰減的限制，濾波帶寬的部分光將被抑制。圖中我們能看到濾波周期在變而濾波帶寬不變。透射率為： （ 4） 這個說明單 Sagnac 環(huán)的透射率與偏振偏轉(zhuǎn)角度和兩個軸的相位差有關(guān)。 Sagnac 環(huán)的輸出特 性可以用 Jones 矩陣分析。多波長光纖激光器通過雙 Sagnac 環(huán)進行調(diào)諧。本文模擬分析了單個和兩個 Sagnac環(huán)的梳狀濾波器的特征。例如，作為一種可調(diào)諧 EDF 激光器，帶有單個高雙折射光纖 Sagnac環(huán)的多波長光纖激光器已經(jīng)提出 [1315]。使用瓊斯矩陣分析了單個和兩個 Sagnac 環(huán)梳狀 濾波器的特性。美國光學學會 20xx OCIS 編碼： , , , 1．引言 工作在波長 1550nm 附近的多波長光纖激光器已經(jīng)吸引了許多人的興趣，它可以應(yīng)用于密集波分復用（ DWDM）系統(tǒng)，精細光譜學，光纖傳感和微波（ RF）光電 [14]等領(lǐng)域。采用這種結(jié)構(gòu)，可以實現(xiàn)保持線寬不變的波長間隔可調(diào)諧，以及保持波長間隔不變 的線寬調(diào)諧。 2．實驗裝置和操作原則 提出的多波長光纖激光器的實驗裝置示意圖如圖 1（ a）中所示。由于 PMF 的高雙折射影響，光束在兩個軸（快軸和慢軸）上出現(xiàn)相位差。設(shè) 3E? 為 3E 通過 PC和 PMF的光學矢量， 4E? 為 4E 通過 PC和 PMF的光學矢量。因此，雙環(huán)的透射率可以描述為： （ 5） 很明顯，雙 Sagnac 環(huán)的透射率與長度或者基于 Eq（ 5）兩段 PMF 的折射率差有關(guān)。 PMF的長度為 5m和 2m，雙折射拍長小于 。對三波長激光光功率的測量表明最大的功率起伏小于 ，波長起伏小于 。通過調(diào)整 PC，我們觀察到能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定輸出峰值的波長最大數(shù)目是 6 個。因此，模擬結(jié)果 [圖 3（ b） ]已經(jīng)用實驗結(jié)果證實。 我們由衷地感謝中國自然科學基金的支持（項目號 6907020）。 published 28 March 20xx A tunable multiwavelength fiber laser based on double Sagnac loops is pro posed and demonstrated. Comb filter characteristics of single and double Sag nac loops are analyzed by Jones matrix. Simulated results show that there are better tunability and controllability with double loops than with a single loop, and this also has been confirmed by experimental results. By adjusting the polarization controller and the length of the polarization maintaining fiber the wavelength range, wavelength spacing, and laser linewidth can be tuned. Experimental results indicate that the linewidth of the multiwavelength fiber laser was nm and the optical sidemode suppression ratio was 50 dB. 169。這種濾波器可以很容易應(yīng)用于多波長光纖激光器結(jié)構(gòu)中。旋轉(zhuǎn)每段光纖可以改變有效長度，比如快軸相對于慢軸為 +45176。在 PM 光纖片段的兩邊都使用光纖半波片，從而有效控制偏振態(tài)。實驗中搭建了兩個獨立的濾波器： 1）一個由 1L =， 2L =， 3L =濾波器。插入損耗主要是由于偏振控制器中光纖環(huán)半徑小，產(chǎn)生了明顯的彎曲損耗，并且保偏和非保偏光纖的接合也會產(chǎn)生損耗。其中 Lyot 濾波器只需要少量光纖片段就能提供大量波長間隔數(shù)量。 Y. Yen and R. Urlich,“Birefringent optical filters in singlemodefiber,” Opt. Lett. 6, 278–280 (1981). 3。這種濾波器可以用于一個在多波長激光器中，并且為激光器設(shè)計了提供極高的靈活性。各濾波器波長間隔的數(shù)量為 1 2，和理論值都一致?？梢援a(chǎn)生一個 2nd 的一階濾波器。 濾波器透射譜測量 光纖型梳狀濾波器可以通過兩種方式實現(xiàn)： 1）使用光纖偏振器件的標準 Lyot雙折射濾波器； 2）使用帶有一個 50： 50耦合器的 Sagnac干涉儀裝置的 SagnacLyot濾波器。在近期工作中，我們證明了有效的一種方法即通過使用兩段 PM 光纖的 Lyot 濾波器實現(xiàn)光纖長度的離散變化 3 。在所有這些情況下，梳狀濾波器的信道間隔是固定的，而對于布拉格光纖來說，光譜調(diào)諧是有限的。 accepted 21 February 20xx。通過調(diào)整兩個 PC 可以觀察到大范圍可調(diào)諧多波長光纖激光器的輸出，能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定輸出峰值的波長最大數(shù)目是 6 個。如圖 8（ a）所示，當兩段 PMF 長度為 1m時能觀察到 的 3dB線寬；如圖 8（ b）所示，當長 PMF 為 5m時能觀察到 3dB線寬。調(diào)整 PC，濾波器帶寬中的部分光不會達到閾值。多波激光器不規(guī)則的輸出頻譜主要由不精確的 PMF折射率差，不精確的 PMF 長度和接頭損耗 引起。 圖 1 （ a）基于雙 Sagnac 高雙折射光纖環(huán)干涉儀的可調(diào)諧多波長光纖激光器（ b） Sagnac 干涉環(huán) 413212 12 EE j EE j ?? ???? ??? ???? ?? ?????? ??2 2 2 21 2 1 1 2 2s i n c o s s i n c o sT T T ? ? ? ???2221/ s in c o sT I I ????? 圖 2 （彩色線）單 Sagnac 環(huán)的透射率譜 圖 3 （彩色線）雙 Sagnac 環(huán)的透射率譜 （ a）線寬不變時的可調(diào)諧濾波器的周期 （ b）周期不變時的可調(diào)諧濾波器的線寬 3．實驗及結(jié)果 在實驗中，隔離器 1 的作用是確保光單向傳播和降低噪聲。另外， PMF 雙折射率越高，濾波周期越短和濾波帶寬越窄。 因為當光傳播通過一個 PC 時偏振角偏轉(zhuǎn)為 ? ，通過 PC 的透射光束的 Jones矩陣可以描述為： （ 2） 端口 1的入射光電矢量為 1E ，端口 2的入射光電矢量為 2E （ 2E =0）。光束從端口 1 進入耦合器并被耦合器平均分成兩束。與單環(huán)結(jié)構(gòu)相比，改變 PMF 長度可以獨立調(diào)諧波長間隔和激光線寬。密集波分復用 （ DWDM）系統(tǒng)要求激光波長調(diào)諧更靈活，否則會限制這些激光器的應(yīng)用。實驗結(jié)果表明多波長光纖激光器輸出激光 的線寬為 和光學邊模抑制比為 50dB。通過調(diào) 整偏振控制器和保偏光纖的長度，可實現(xiàn)波長范圍、波長間隔 和激光線寬的調(diào)諧。然而，對于單個 Sagnac 環(huán)光纖激光器來說，波長間隔和線寬都不能獨立調(diào)諧 [16]。通過調(diào)整兩個 PC 可以實現(xiàn)多波長激光器輸出的大范圍調(diào)諧。端口 3 和端口 4 通過一個 PC 和一段 PMF 連接起來。還有， nf 和 ns 是快軸和慢軸的有效折射率指數(shù)。但是，周期和帶寬不能單獨調(diào)諧。因此，使用雙 Sagnac 環(huán) 光纖激光器可以實現(xiàn)波長間隔和帶寬獨立調(diào)諧。中心波長在 的三波長激光運行如圖 4 中所示，激光器的 SMSR大于 50dB。如圖6 所示，多波長光纖激光器的波長間隔從 （ a）降到 （ b） nm。 根據(jù)模擬結(jié)果，激光器線寬可以通過改變長 PMF 的長度進行調(diào)諧。 3dB 的輸出激光的線寬測量為 ， SMSR 為 50dB。 revised 21 February 20xx。這種濾波器實現(xiàn)方式是使用光纖光柵、高雙折射率光纖和法布里 珀羅諧振器 1 。 （ 1） （ 2） 波長間隔可以通過改變 PM 光纖長度進行調(diào)諧，但這種方法不適合動態(tài)波長間隔調(diào)諧。這個工作展現(xiàn)了多段雙折射濾波器獨特的濾波特性。如圖 3a 所示，SagnacLyot 濾波器的唯一特性是旋轉(zhuǎn)兩個片段偏振軸 176。旋轉(zhuǎn)光纖片段各邊上的半波片可以得到不同的波長間隔。 圖 1 Lyot 濾波器結(jié)構(gòu) 圖 2 SagnacLyot 濾波器 圖 3 二階 SagnacLyot 濾波器 結(jié)論 我們證明了一個新的頻道間隔可調(diào)諧的全光纖梳狀濾波器。 S. Li and . Chan, “Anovel configuration for multiwavelength activelymodelocked fiber lasers using cascadedfibre Bragg gratings”, IEEE . Lett., 1999, 11, 179–181. 2. X. Fang,H. Ji, , , and , “A Compound HighOrder PolarizationIndependent Birefringence Filter Using Sagnac Interferometers,” IEEE Photon. , 458–460 (1997)。（例如四段濾波器提供 40 個波長間隔）另外，SagnacLyot 濾波器的可調(diào)諧功能獨立于輸入偏振態(tài)。內(nèi)在損耗可以通過弄直偏振控制光纖測量，其值為 。這種濾波器應(yīng)用于 Lyot和 SagnacLyot結(jié)構(gòu)中。 SagnacLyot 濾波器只有兩個有效的旋轉(zhuǎn)角 度： +45176?；? 45176。 基本調(diào)諧概念 一個基本的 Lyot 光纖濾波器通過把一個高雙折射 光纖（ PM 光纖）放置在兩個偏振裝置之間，并且快軸相對于偏振鏡的軸旋轉(zhuǎn) 45176。 20xx Optical Society of America OCIS codes: , , , . 1. Introduction Multiwavelength fiber lasers operating on the wavelength around 1550 nm have attracted much interest, such as sources for dense wavelength division multiplexing (DWDM) systems, precise spectroscopy, optical fiber sensing and RF photonics [1–4]. Amultiwavelength fiber laser can be realized by a fiber Bragg grating array [5], the modelocked technique [6,7], an optical parametric oscillator [8], the fourwave mixing effect [9], or the stimulated Brillouin scattering effect [10–12]. Ring erbiumdoped