可寬帶快速連續(xù)掃頻的小尺寸窄線寬外腔半導體激光器是光纖傳感、調(diào)頻連續(xù)波激光雷達、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)外腔半導體激光器，體積較大，可靠性差。  

近日，中國科學院蘇州納米所梁偉研究員團隊研發(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。該激光器通過緊湊的反饋光路設(shè)計和采用短腔法布里-珀羅光腔，在重復頻率0.1 kHz時，可獲得25 GHz無模式跳變的連續(xù)調(diào)頻窄線寬激光輸出。研究團隊繼續(xù)提高重復頻率至100 kHz，激光器的連續(xù)調(diào)頻范圍仍能達到10 GHz。團隊還使用了基于20 km光纖的延時自外差法測量出激光3 dB線寬約為10 kHz。研究表明通過進一步優(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-曾德爾干涉儀的連續(xù)調(diào)頻范圍測試圖

圖2. 基于20 km光纖的線寬測試圖

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

(來源：中國科學院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所)