近日，我室王莹莹助理研究员（第一作者）和戴世勋研究员（通讯作者）在Journal of Lightwave Technology（IF=4.1）期刊上发表了题为“Ultra-High Signal-to-Noise Ratio and Ultra-Narrow Linewidth Brillouin Fiber Laser for Linewidth Measurement at 2 µm”的研究论文（Journal of Lightwave Technology, 43(6), 2759-2763, 2025, https://doi.org/10.1109/JLT.2024.3493120）。

       随着光纤通信和激光技术的快速发展，2μm单频光纤激光器在光纤传感、相干激光雷达和引力波探测等领域展现出巨大的应用潜力。与传统通信波段相比，2μm波段具有更长的相干长度和较低的非线性效应，因此2μm单频激光器在长距离通信和高精度测量等应用中具有独特优势，其激光线宽的压缩及精准测量则显得尤为关键。传统的延迟自外差法需要长延迟光纤和额外的移频器，石英光纤在该波段的高传输损耗以及光学元件的性能受限增加了激光线宽测量的复杂性和测试难度。

       本文设计并搭建了一个2μm波段的布里渊光纤激光器系统，如图1所示。采用UHNA光纤作为布里渊增益介质搭建环形腔，并通过由掺铥光纤、3dB光纤耦合器以及光纤环形器构成的Sagnac环干涉仪来滤除环形腔内的多余纵模，以确保该布里渊激光运转在单纵模状态。实验结果表明，该布里渊激光器的信噪比高达74 dB，线宽窄至609±24 Hz，斜率效率为10.3%，功率波动仅为1.7%。在此基础上，将该布里渊激光器作为参考光源，利用外差法测试待测激光线宽，如图2所示，实现了对2μm单频激光线宽的高精度测量，测量精度达到5 kHz。该方法避免了传统方法中长延迟光纤和移频器的使用，极大地提升了便捷性和实用性，为2μm单频激光的线宽测量提供了一种高精度的解决方案。

图1 2μm布里渊单频激光器实验原理图

图2 基于2μm布里渊单频激光器的激光线宽测试原理图