创新研究：实现基于全光纤马赫–曾德干涉仪的多波长锁模掺铥光纤激光器，精准可控波长间隔，拓展中红外光源调谐新方案。
近日，苏州城市学院光电信息学院张倩教师团队在国际知名期刊《Optics & Laser Technology》（Elsevier出版社，影响因子4.6）发表题为《Tunable multi-wavelength mode-locked thulium-doped fiber laser with precise controlled wavelength spacing via Mach–Zehnder interferometer》的最新研究成果。该研究提出了一种基于全光纤马赫–曾德干涉仪（MZI）滤波器的多波长锁模掺铥光纤激光器（图1（a）），实现了激光波长间隔的精确可控与宽波段可调谐输出，为中红外光纤激光系统的小型化与高精度调控提供了新方案。
图1 一种基于全光纤马赫–曾德干涉仪（MZI）滤波器的多波长锁模掺铥光纤激光器
中红外（MIR）波段的光纤激光器因其在高精度光谱检测、环境监测、光通信及生物光子学等领域的独特优势，近年来成为国际光学研究的热点。然而，传统多波长中红外光纤激光系统往往结构复杂、体积庞大且调谐精度有限，难以满足高分辨率光谱测量及可调谐光源应用需求。针对这些瓶颈，张倩团队提出基于全光纤结构的创新方案，利用MZI滤波器实现波长间隔的高精度可控与稳定输出，为中红外光纤激光器的集成化与高性能发展提供了新的技术路径。研究利用可调光延迟线精准调节MZI两臂光程差，使自由光谱范围（FSR）实现0.16 pm级精确控制。结合非线性偏振旋转与黑磷饱和吸收体的混合锁模机制，激光器实现了1842.1–1897.9 nm范围内的可调谐输出，并可根据泵浦功率实现单波长至四波长灵活切换。该成果为高分辨率光谱检测、波分复用通信及生物光子学等领域提供了新的解决思路。
该研究得到江苏省高校自然科学研究项目（24KJB140014）、苏州城市学院国家级项目预研课题（2023SGY012）、苏州基础研究项目（SC2023003）资助以及国家自然科学基金项目（62205251，62205091）的支持。
论文标题：Tunable multi-wavelength mode-locked thulium-doped fiber laser with precise controlled wavelength spacing via Mach-Zehnder interferometer.
论文作者：Qian Zhang a*, Dai xiaoa, HuiZheng Lia, Xinxin Jinb, Qing Wuc
论文单位：
a School of Optical and Electrical Information, Suzhou City University, Suzhou, Jiangsu Province, 215104, China.
b School of Electronic and Information Engineering, Beihang University, Beijing, 100191, China
c Heilongjiang Province Key Laboratory of Laser Spectroscopy Technology and Application, Harbin University of Science and Technology, Harbin 150080, China.
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.optlastec.2025.112840
期刊影响因子：4.6
