【正文】 射率指數(shù)。通過(guò)調(diào)整兩個(gè) PC 可以實(shí)現(xiàn)多波長(zhǎng)激光器輸出的大范圍調(diào)諧。通過(guò)調(diào) 整偏振控制器和保偏光纖的長(zhǎng)度，可實(shí)現(xiàn)波長(zhǎng)范圍、波長(zhǎng)間隔 和激光線寬的調(diào)諧。密集波分復(fù)用 （ DWDM）系統(tǒng)要求激光波長(zhǎng)調(diào)諧更靈活，否則會(huì)限制這些激光器的應(yīng)用。光束從端口 1 進(jìn)入耦合器并被耦合器平均分成兩束。另外， PMF 雙折射率越高，濾波周期越短和濾波帶寬越窄。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(zhǎng)度和接頭損耗 引起。如圖 8（ a）所示，當(dāng)兩段 PMF 長(zhǎng)度為 1m時(shí)能觀察到 的 3dB線寬；如圖 8（ b）所示，當(dāng)長(zhǎng) PMF 為 5m時(shí)能觀察到 3dB線寬。 accepted 21 February 20xx。在近期工作中，我們證明了有效的一種方法即通過(guò)使用兩段 PM 光纖的 Lyot 濾波器實(shí)現(xiàn)光纖長(zhǎng)度的離散變化 3 ?？梢援a(chǎn)生一個(gè) 2nd 的一階濾波器。這種濾波器可以用于一個(gè)在多波長(zhǎng)激光器中，并且為激光器設(shè)計(jì)了提供極高的靈活性。其中 Lyot 濾波器只需要少量光纖片段就能提供大量波長(zhǎng)間隔數(shù)量。實(shí)驗(yàn)中搭建了兩個(gè)獨(dú)立的濾波器： 1）一個(gè)由 1L =， 2L =， 3L =濾波器。旋轉(zhuǎn)每段光纖可以改變有效長(zhǎng)度，比如快軸相對(duì)于慢軸為 +45176。 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。因此，模擬結(jié)果 [圖 3（ b） ]已經(jīng)用實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)。對(duì)三波長(zhǎng)激光光功率的測(cè)量表明最大的功率起伏小于 ，波長(zhǎng)起伏小于 。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(zhǎng)度或者基于 Eq（ 5）兩段 PMF 的折射率差有關(guān)。由于 PMF 的高雙折射影響，光束在兩個(gè)軸（快軸和慢軸）上出現(xiàn)相位差。采用這種結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)保持線寬不變的波長(zhǎng)間隔可調(diào)諧，以及保持波長(zhǎng)間隔不變 的線寬調(diào)諧。使用瓊斯矩陣分析了單個(gè)和兩個(gè) Sagnac 環(huán)梳狀 濾波器的特性。本文模擬分析了單個(gè)和兩個(gè) Sagnac環(huán)的梳狀濾波器的特征。 Sagnac 環(huán)的輸出特 性可以用 Jones 矩陣分析。圖中我們能看到濾波周期在變而濾波帶寬不變。圖 5（ c）整個(gè) C 波段可以觀察到多波長(zhǎng)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。通過(guò)Jones 矩陣分析了單個(gè)和兩個(gè) Sagnac 環(huán)梳狀濾波器的特性。a, O. Pottiez, R. GrajalesCouti241。 2 段、 3 段、 4 段的波長(zhǎng)間隔數(shù)量分別為 1 40。使用一個(gè)相干光源（ Calmar 公司飛秒激光器）和一個(gè)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(xué)頻譜分析儀測(cè)量。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。另外，二元 SagnacLyot 梳狀濾波器的有效長(zhǎng)度為 12LL? 和 12LL? 。 PM 光纖兩個(gè)軸的波長(zhǎng)相關(guān)相位差產(chǎn)生了一個(gè)正弦曲線的波長(zhǎng)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(zhǎng)度。a, O. Pottiez, R. GrajalesCouti241。另外，如圖 7（ b）所示，我們可以觀察到用 2m長(zhǎng)的 短 PMF 時(shí)波長(zhǎng)間隔為 。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。透射率為： （ 4） 這個(gè)說(shuō)明單 Sagnac 環(huán)的透射率與偏振偏轉(zhuǎn)角度和兩個(gè)軸的相位差有關(guān)。多波長(zhǎng)光纖激光器通過(guò)雙 Sagnac 環(huán)進(jìn)行調(diào)諧。例如，作為一種可調(diào)諧 EDF 激光器，帶有單個(gè)高雙折射光纖 Sagnac環(huán)的多波長(zhǎng)光纖激光器已經(jīng)提出 [1315]。美國(guó)光學(xué)學(xué)會(huì) 20xx OCIS 編碼： , , , 1．引言 工作在波長(zhǎng) 1550nm 附近的多波長(zhǎng)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(fù)用（ DWDM）系統(tǒng)，精細(xì)光譜學(xué)，光纖傳感和微波（ RF）光電 [14]等領(lǐng)域。 2．實(shí)驗(yàn)裝置和操作原則 提出的多波長(zhǎng)光纖激光器的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如圖 1（ a）中所示。設(shè) 3E? 為 3E 通過(guò) PC和 PMF的光學(xué)矢量， 4E? 為 4E 通過(guò) PC和 PMF的光學(xué)矢量。 PMF的長(zhǎng)度為 5m和 2m，雙折射拍長(zhǎng)小于 。通過(guò)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(zhǎng)最大數(shù)目是 6 個(gè)。 我們由衷地感謝中國(guó)自然科學(xué)基金的支持（項(xiàng)目號(hào) 6907020）。這種濾波器可以很容易應(yīng)用于多波長(zhǎng)光纖激光器結(jié)構(gòu)中。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)。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(huì)產(chǎn)生損耗。 Y. Yen and R. Urlich,“Birefringent optical filters in singlemodefiber,” Opt. Lett. 6, 278–280 (1981). 3。各濾波器波長(zhǎng)間隔的數(shù)量為 1 2，和理論值都一致。 濾波器透射譜測(cè)量 光纖型梳狀濾波器可以通過(guò)兩種方式實(shí)現(xiàn)： 1）使用光纖偏振器件的標(biāo)準(zhǔn) Lyot雙折射濾波器； 2）使用帶有一個(gè) 50： 50耦合器的 Sagnac干涉儀裝置的 SagnacLyot濾波器。在所有這些情況下，梳狀濾波器的信道間隔是固定的，而對(duì)于布拉格光纖來(lái)說(shuō)，光譜調(diào)諧是有限的。通過(guò)調(diào)整兩個(gè) PC 可以觀察到大范圍可調(diào)諧多波長(zhǎng)光纖激光器的輸出，能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定輸出峰值的波長(zhǎng)最大數(shù)目是 6 個(gè)。調(diào)整 PC，濾波器帶寬中的部分光不會(huì)達(dá)到閾值。 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(zhǎng)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(shí)的可調(diào)諧濾波器的周期 （ b）周期不變時(shí)的可調(diào)諧濾波器的線寬 3．實(shí)驗(yàn)及結(jié)果 在實(shí)驗(yàn)中，隔離器 1 的作用是確保光單向傳播和降低噪聲。 因?yàn)楫?dāng)光傳播通過(guò)一個(gè) PC 時(shí)偏振角偏轉(zhuǎn)為 ? ，通過(guò) 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）。與單環(huán)結(jié)構(gòu)相比，改變 PMF 長(zhǎng)度可以獨(dú)立調(diào)諧波長(zhǎng)間隔和激光線寬。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明多波長(zhǎng)光纖激光器輸出激光 的線寬為 和光學(xué)邊模抑制比為 50dB。然而，對(duì)于單個(gè) Sagnac 環(huán)光纖激光器來(lái)說(shuō)，波長(zhǎng)間隔和線寬都不能獨(dú)立調(diào)諧 [16]。端口 3 和端口 4 通過(guò)一個(gè) PC 和一段 PMF 連接起來(lái)。但是，周期和帶寬不能單獨(dú)調(diào)諧。中心波長(zhǎng)在 的三波長(zhǎng)激光運(yùn)行如圖 4 中所示，激光器的 SMSR大于 50dB。 根據(jù)模擬結(jié)果，激光器線寬可以通過(guò)改變長(zhǎng) PMF 的長(zhǎng)度進(jìn)行調(diào)諧。 revised 21 February 20xx。 （ 1） （ 2） 波長(zhǎng)間隔可以通過(guò)改變 PM 光纖長(zhǎng)度進(jìn)行調(diào)諧，但這種方法不適合動(dòng)態(tài)波長(zhǎng)間隔調(diào)諧。如圖 3a 所示，SagnacLyot 濾波器的唯一特性是旋轉(zhuǎn)兩個(gè)片段偏振軸 176。 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(gè)新的頻道間隔可調(diào)諧的全光纖梳狀濾波器。（例如四段濾波器提供 40 個(gè)波長(zhǎng)間隔）另外，SagnacLyot 濾波器的可調(diào)諧功能獨(dú)立于輸入偏振態(tài)。這種濾波器應(yīng)用于 Lyot和 SagnacLyot結(jié)構(gòu)中?；? 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 fiber (EDF) lasers can provide large output power, high slope efficiency, and a wide tunable wavelength range. As a kind of tunable EDF lasers, multiwavelength fiber lasers with single high birefringence (HiBi) fiber Sagnac loop have been highlighted [13–15]. The output wavelength can be tuned by adjusting the polarization controller (PC), and the wavelength spacing can be tuned by changing the length of polarization maintaining fiber (PMF). However, neither the wavelength spacing nor the linewidth can be tuned independently for single Sagnac loop fiber lasers [16]. DWDM systems require that tuning of the laser wavelength be more flexible, or the applications of these lasers will be lim