窄線寬光纖激光器以自主研制的分布反饋光纖激光器(DFB-FL)為基礎,激光輸出穩定單一縱模,線寬小于3k Hz,輸出功率大于10 mW,產品具有線寬窄、相位噪聲低、功率穩定性好等特點,性能指標達到或超過國外同類產品水平,適用于分布式傳感、干涉傳感、相干通信、激光等領域。
光柵多面鏡濾波器選頻機制為:只有垂直于多面鏡前鏡面的某個波長的光才可以沿原光路返回,通過旋轉多面轉鏡,可以實現不同波長的選擇。多面轉鏡的面數越多,對應的掃頻速度越快。望遠鏡系統布局可用于調節光柵色散角度范圍與掃描角度范圍匹配,進而實現了單向、高速、線性的波長掃描。
為了進一步拓展濾波器的調諧范圍,掃頻光纖激光器的掃頻范圍,提高輸出光功率,簡化掃頻光纖激光器的結構,2008年,一種基于非望遠鏡型光柵多面鏡的掃頻光源被研制出來。該光柵多面鏡可調諧濾波器采用了非望遠鏡型利特羅布局,如圖2所示,結構緊湊、易于調節,而且能確保兩倍于單望遠鏡系統型濾波器的自由光譜范圍。

掃頻光源的輸出功率決定了掃頻OCT系統的成像靈敏度,輸出功率越高,成像靈敏度越好。
2009年,一種基于光柵多面鏡的高功率掃頻光纖激光器被研究出來,這是目前輸出功率的掃頻光纖激光器。采用非望遠鏡型利特羅結構多面鏡濾波器作為波長調諧元件,并且增加了一個端部反射鏡。將光柵中的衍射光耦合到激光腔中,從而減小了線寬。結合傅里葉域鎖模技術,在激光腔中合并兩個串行半導體光放大器來實現高輸出功率。
基于光柵多面鏡調諧濾波器的掃頻光纖激光器能夠實現快速、單向、線性的掃描,并且結構簡單,易于調節。由表1可知,該類激光器的掃頻速度和掃頻范圍雖然還不夠大,但是輸出光功率相對較高,可達131 mW。掃頻光源輸出功率越高,掃頻源OCT系統成像的靈敏度越高,這對于實現高靈敏度OCT成像具有重要意義。

在生物領域應用掃頻光纖激光器尤為重要。光學成像技術是生物領域的重要技術之一,光學相干層析成像(OCT)技術作為的光學成像技術,具有探測靈敏度高、空間分辨率高以及動態范圍大等優點。而掃頻源OCT技術是目前的OCT技術,其關鍵組成部分是掃頻光源。掃頻源OCT的成像性能由掃頻光源的輸出特性決定:成像速度取決于掃頻光源的掃描速度;軸向分辨能力取決于掃頻光源的掃頻范圍;成像深度由掃頻光源瞬時線寬決定;成像靈敏度與掃頻光源輸出功率有關。

掃頻光纖激光器的性能參數主要包括中心波長、掃頻速度、掃頻范圍、瞬時線寬和輸出功率等,不同的性能參數可以應用在不同領域。
在光纖傳感系統中,為了獲得傳感信號,對光譜信息進行解調,從而分析出光譜各波長攜帶的物理信息。利用掃頻光纖激光器波長隨時間變化的特點,輸出激光在掃頻機制的作用下,以特定的掃描步長在光譜上進行信息采集。信息采集的精度決定于掃頻光纖激光器的掃頻范圍,而解調的速度則取決于掃頻速度。
輸出光纖類型 SMF-28e