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High-order-mode Brillouin random fiber laser based on distributed Rayleigh scattering in all-few mode fiber half-open cavity

光学 布里渊散射 瑞利散射 材料科学 模式音量 光纤布拉格光栅 单模光纤 激光线宽 模式扰频器 光纤激光器 光纤 辐射模式 纤维 保偏光纤 激光器 光纤传感器 物理 复合材料
作者
Zizhou Wei,Liang Zhang,Yichun Li,Chen Wei,Han Wang,Mengshi Zhu,Xianglong Zeng,Fufei Pang,Tingyun Wang
出处
期刊:Results in physics [Elsevier BV]
卷期号:58: 107531-107531
标识
DOI:10.1016/j.rinp.2024.107531
摘要

A high-order-mode (HOM) Brillouin random fiber laser (BRFL) based on distributed Rayleigh scattering in an all-few-mode fiber cavity is proposed and experimentally demonstrated. Compared to traditional BRFLs oscillating in the single-mode-fiber cavity, the few-mode-fiber random cavity allows the high-order spatial mode Stokes beams being activated and amplified via intra-mode stimulated Brillouin scattering for sufficient gain. Besides random feedback of distributed Rayleigh scattering along few-mode fibers, a few-mode fiber Bragg grating (FM-FBG) is employed to provide the one-end transverse mode-dependent reflection, which facilitates a high-purity oscillating random laser mode switchable between LP01 and LP11 mode by readily tunning the working wavelength of the Brillouin pump. Consequently, the all few-mode fiber-based BRFL emits a 600-Hz narrow-linewidth LP11 mode with a high mode purity of ∼91.3 %, which paves the way for spatial multiplexing coherent communication, high-resolution imaging, highly sensitive sensing, etc.
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