양자 정밀 측정, 라이다, 중력파 탐지 등 최첨단 고정밀 코히어런트 측정 시스템이 요구하는 좁은 선폭, 저소음 및 높은 편광 안정성을 갖춘 시드 광원에 대한 긴급한 수요를 충족하기 위해, 본 논문에서는 자체 제작된 Er³⁺/Yb³⁺ 공도핑 플루오르인산염 광섬유를 기반으로 한 1550 nm 선형 편광 단일 주파수 광섬유 레이저를 설계 및 구현하였다. 짧은 공진기 단일 주파수 레이저의 다중 성능 지표를 동시에 최적화하기 어려운 문제를 해결하기 위해, 레이저 공진기 구축 전에 수치 시뮬레이션 시스템을 통해 저반사 광섬유 브래그 격자 반사율과 증폭 광섬유 길이를 최적화하여 출력 성능을 향상시켰다. 실험 결과, 본 레이저는 1550 nm 선형 편광 단일 주파수 레이저 출력을 안정적으로 실현하였으며, 신호대잡음비는 70 dB 이상, 편광 소광비는 33 dB, 선폭은 4.95 kHz, 고주파 상대 강도 잡음은 -149 dB/Hz 이하로 이론적 잡음 한계(-152.9 dB/Hz)에 근접하였다. 위 결과는 본 방안이 좁은 선폭, 저소음 및 높은 편광 특성 간의 효과적인 협동 최적화를 이룬다는 것을 나타내며, 상기 고감도 광학 시스템에 고품질 시드 광원을 제공할 것으로 기대된다.

단일 주파수 광섬유 레이저; 플루오르인산염 광섬유; 선형 편광; 중력파 탐지