超低阈值Q调制,锁模Yb^(3+)光纤环形腔激光器

在一种掺镱(Yb3+)光纤锁模激光器中。谐振腔采用近"8"字形环形结构,并巧妙地引入半导体可饱和吸收镜(SESAM),腔内引入起偏器和偏振控制器,利用非线性偏振旋转的被动锁模机理,结合SESAM慢可饱和吸收体的自启动作用,在极低的泵浦功率下,实现了稳定的调Q脉冲输出和锁模输出。当泵浦功率为18 mW时,调Q脉冲重复频率为16 kHz,脉冲宽度4μs,光谱宽度为2.34 nm。当泵浦功率为60 mW时,实现了激光器连续锁模,输出功率8 mW,重复频率20 MHz,光谱宽度3.54 nm,脉宽在ps和亚ps量级,而且在调整偏振控制器的角度时,观察到了波长的调谐现象,调谐范围为1 028~1 530 nm。

基于非线性光纤环形镜被动锁模掺铒光纤激光器

研究了一种基于非线性光纤环形镜“8”字形谐振腔结构的波长可调谐被动锁模掺铒光纤激光器,该激光器通过将偏振控制器加在耦合比为30/70的2×2光纤耦合器首尾相连的环内,在整个谐振腔的右端搭建了一个Sagnac环形滤波器。当泵浦功率为270 mW时,锁模光纤激光器输出了中心波长为1555.7 nm的传统孤子,其光谱的3-dB带宽为4.2 nm,重复频率为21.1 MHz,信噪比为68 dB,脉冲宽度为0.759 ps。此外,在不改变腔内其他器件的情况下只增加泵浦功率,实现了锁模光纤激光器的连续可调谐,中心波长的调谐范围为1.5 nm;在增加泵浦功率到360 mW时,调节偏振控制器出现了松束缚态孤子。

基于非线性放大环形镜的波长可调谐耗散孤子锁模光纤激光器

报道了一种基于非线性放大环形镜的“8”字形腔波长可调谐锁模掺镱光纤激光器。当泵浦功率为240 mW时,光纤激光器输出中心波长在1064.1 nm处的耗散孤子,其光谱3 dB带宽为7.7 nm,重复频率为18.8 MHz,输出光信噪比高达71.2 dB,脉冲宽度为867 fs。分别通过调节偏振控制器和泵浦功率实现了锁模光纤激光器在1032.8~1065.1 nm以及1037.4~1041.9 nm内调谐输出。探究了不同锁模状态下的光谱与脉冲特性,获得了时间带宽积接近傅里叶变换极限的高斯型脉冲。该光纤激光器结构简单,易于调谐,稳定性好,可为实现波长调谐、耗散孤子锁模提供技术参考。

全正色散被动锁模掺镱全光纤环形激光器

采用976nm半导体激光器为泵浦源,高掺杂Yb3+光纤为增益介质,利用非线性偏转效应实现被动锁模。得到了中心波长为1046nm,光谱宽度为24nm,脉冲宽度为54ps,平均输出功率为93mW的超短脉冲。通过缩短腔长,获得了较高的重复频率,达到41MHz。

利用拍频反馈控制调制频率实现再生锁模的光纤激光器

根据EDFA中的传输方程分析了再生锁模光纤激光器的自启动过程 ,指出采用拍频反馈控制调制频率实现再生锁模光纤激光器运转的前提 ,是利用在工作波长范围内呈现反常色散特性的谐振腔所具有的自发调制现象来把腔内连续或准连续光的稳态打破以产生光脉冲。阐述了如何在再生锁模光纤激光器中行之有效地提取误差信号 ,并通过反馈来控制调制频率 ,从而在实验中保证了再生锁模光纤激光器在 2 4h的连续运转中一直保持稳定的锁模状态。

光纤传感网络用环形锁模激光器的设计与改进

环形锁模激光器在光纤传感网络中发挥着重要作用,传统的环形锁模激光器的饱和吸收体的损伤阈值和输出功率较低,在实际应用过程存在一定的局限性。设计了一种改进的光纤传感网络用环形锁模激光器,利用增益介质、泵浦源、锁模调制器件、输出耦合器和谐振腔构建环形锁模激光器的基本结构,在对环形锁模激光器结构进行分析的基础上,设计了一种可补偿像散的基于传播圆法的激光谐振腔,完成光纤传感网络用环形锁模激光器的改进设计。实验结果表明,改进的环形锁模激光器可以输出低时间抖动、高重复率、质量较好的超短脉冲源,并可以在光纤传感网络中稳定运行。

谐波锁模掺铒光纤激光器的稳定性研究

对谐波锁模掺铒光纤激光器的稳定性进行了实验研究.采用再生锁模技术控制腔长变化对稳定性的影响,提出了在腔内利用缠绕光纤法替代保偏光纤以获取偏振稳定机制的方案,并进行了相关实验.利用自相位调制+频谱滤波抑制超模噪音,实验中当抽运功率在50 mW以上时就足可以抑制超模噪音.实验结果表明:采用以上三种措施能够较好地解决影响谐波锁模光纤激光器稳定的温漂、偏振起伏和超模噪音问题,从而大大提高了谐波锁模光纤激光器的稳定性.

全保偏非线性偏振环形镜锁模掺铒光纤激光器

研究了基于非线性偏振环形镜锁模的全保偏光纤激光器锁模机制。在非线性偏振环形镜中,用偏振分束器取代传统的非线性放大环形镜锁模激光器中的光纤耦合器,并辅以非互易性元件和增益光纤,作为全保偏光纤激光器中实现稳定锁模的核心器件。构建了一台基于非线性偏振环形镜的掺铒光纤锁模激光振荡器,实现了重复频率75 MHz,时域脉冲宽度141 fs,总输出功率约30 m W的稳定锁模脉冲序列输出。该激光器具有双向输出,且通过调节腔内波片可调节输出功率。此外,对激光器输出功率和重复频率的稳定性进行了评价,在自由运转情况下,1 h内输出脉冲序列的平均功率波动小于0.05%,重复频率的1 s相对稳定度为2.0×10-8。该结构的全保偏光纤激光器可开机自启动锁模,且环境稳定性高、重复频率较高、脉冲宽度窄,能满足激光测距、激光加工、激光光谱成像、航天等应用对超短脉冲光源的需求。

1.05μm被动锁模掺Yb^(3+)光纤环形激光器

利用非线性偏振旋转效应实现了掺Yb3+光纤环形腔激光器的被动锁模。锁模脉冲的中心波长为1.05μm,重复频率为22.22 MHz,光谱带宽为27.066 nm。被动锁模脉冲经掺Yb3+单模光纤放大器放大,再由单光栅脉冲压缩器进行色散补偿,最终获得了脉宽为120 fs,平均功率为12.5 mW,能量达0.56 nJ的稳定激光脉冲。最后分析了输出光脉冲的稳定性。

腔型可变的有理数谐波锁模光纤激光器实验研究

本文提出并分析验证了一种腔型可变的锁模光纤激光器结构。方案中,简单改变电光调制器的位置可以分别实现环形腔和法布里-珀罗(F-P)腔的主动锁模激光器。实验中重点研究了两种结构下有理数谐波锁模的效果,通过比较可以看出在F-P腔结构下,腔内光脉冲先后两次经过调制器,受到两次不同深度的调制,此时调制器既作为锁模器件又作为脉冲幅度均衡器件。F-P腔结构的锁模激光器在保持传统锁模激光器输出波长连续可调的优势基础上,对锁模输出脉冲的幅度均衡有改善作用,并且有利于产生更高频率的锁模脉冲输出,实验中产生重复频率为调制频率六倍的锁模脉冲。

谐波锁模半导体光纤环形激光器中提供均衡脉冲幅度的方法和设备

项目简介：这项技术是一种在光分时复用的光纤通信中实现高速和高量传输的方法和设备，

基于全保偏八字腔结构锁模的光纤激光器及其功率放大

采用包层泵浦的全保偏八字腔结构搭建了一种脉宽可调的掺镱锁模光纤激光器,实现了中心波长为1 064nm、重复频率为4.683 MHz、脉冲宽度可调范围为0.8~5ns、对应平均功率范围为74.8~429.7mW的耗散孤子共振方波脉冲输出.腔内无需偏振控制器,仅通过调节泵浦输入即可实现锁模状态的自启动,并能够长时间保持稳定,在剧烈振动条件下亦不会失锁.采用两级光纤放大器进行功率放大,实现了100 W的平均功率输出,峰值功率高达26.68kW.

全光纤高功率被动锁模掺铥光纤激光器

利用非线性光环形镜(NOLM)的可饱和吸收特性实现了可自启动的2μm全光纤高能量被动锁模掺铥光纤激光器。当泵浦功率大于3W时,激光器工作在连续或不稳定脉冲运转状态;泵浦功率达到4.69W后,输出为自启动锁模脉冲,重复频率4.26MHz,中心波长2 061.5nm,光谱半极大宽度18.1nm,平均输出功率8.8mW;继续增加泵浦功率到最大值7.56W,可以得到中心波长2 062.2nm、光谱半极大宽度17.1nm、斜率效率为6.2%、脉冲宽度和能量分别为424fs和65.6nJ的稳定锁模脉冲。这是目前已报道的在未经放大情况下脉冲能量最高的2μm锁模脉冲光纤激光器。

超短脉冲“8”字形被动锁模掺铒光纤激光器

利用非线性放大环形镜被动锁模方法对锁模光纤激光器进行实验研究,引入色散管理方法,实现了"8"字形掺铒光纤激光器的自启动被动锁模,在1 550 nm波段上得到了光谱宽度16 nm、脉宽为1.77×10 13s的超短脉冲输出.泵浦功率在300 mW时,激光器实现了重复频率为19.7 MHz,平均输出功率12 mW的锁模脉冲输出.整个激光腔为全光纤结构,而且操作简单,锁模输出状态下的激光器可以在光学平台上稳定运行数小时.

基于石墨烯可饱和吸收体的掺铒光纤环形腔脉冲激光器

利用新型材料石墨烯作为可饱和吸收体,设计了用于光纤通信和材料加工的环形腔结构脉冲光纤激光器,实验研究了石墨烯可饱和吸收产生脉冲输出的原理以及输出脉冲激光的特性。通过激光诱导沉积法将石墨烯材料转移到光纤端面并将其置于环形激光腔结构中;采用974nm半导体激光器作为抽运源,掺铒光纤作为增益介质,调节偏振控制器的角度得到了稳定的锁模输出脉冲。获得的锁模脉冲中心波长为1 560.1nm,重复频率为7.89MHz,脉冲光谱3dB带宽为0.27nm,脉冲宽度为14.7ps。实验显示,由于石墨烯具有良好的可饱和吸收性能,损伤阈值比较高,有望取代单壁碳纳米管成为一种新型的激光锁模材料。

主动锁模激光器的稳定性分析

主动锁模光纤激光器是未来远程超高速光纤通信系统的理想光发射源和光时钟源。主动锁模光纤激光器的腔长较长,当外界环境条件发生变化时,腔长容易受到机械震动及温度变化的影响而发生漂移。本文主要从长期不稳定性和短期不稳定性两方面分析了主动锁模光纤激光器的稳定性问题。介绍了弛豫振荡、超模噪声的解决方案。同时阐述了再生锁模技术控制腔长的方案,对主动锁模激光器的实验研究有一定的参考意义。

基于量子点可饱和吸收镜的锁模激光器

锁模光纤激光器在工业加工、光通信、光学传感等领域有广泛的应用。由于在GaAs基板上制备的InAs量子点(QD)半导体可饱和吸收镜(QD-SESAM)增益谱较宽、成本较低,将其应用于锁模光纤激光器具有非常大的潜力。然而,生长发光中心波长(λ)为1550 nm的高性能QD-SESAM仍然十分困难。采用分子束外延(MBE)生长制备了1550 nm GaAs基InAs QD-SESAM,通过在SESAM上表面生长厚度为λ/4的SiO_(2)层,将QD-SESAM的调制深度提升至1.4%。使用这种新型的QD-SESAM优化了耦合效率,成功地构建了稳定的环形腔被动锁模掺铒光纤激光器,其斜率效率为2.2%,脉冲宽度为2 ps,重复频率为16.5 MHz,最大输出功率约为4.1 mW。结果表明,这种带有λ/4厚度SiO_(2)层的QD-SESAM在制备高性能锁模激光器方面具有非常大的应用潜力。

掺铒环形光纤激光器暗脉冲产生实验研究

基于非线性偏振旋转锁模技术,在掺铒环形光纤激光器中实验实现暗脉冲的产生.研究表明:暗脉冲的产生与掺铒环形光纤激光器的偏振控制器位置和抽运功率大小有密切的关系.暗脉冲的演化由光纤激光器增益与损耗的平衡引起.

光纤激光器技术

在概述光纤激光器基本原理、主要特性及其多种分类方法的基础上 ,首先介绍了双包层光纤激光器的工作原理和最新进展。通过对几种典型实验装置的分析阐述了光纤激光器的多波长产生机制。并详细讨论了光纤激光器产生锁模脉冲的三种技术 :采用振幅或相位调制器的主动锁模技术、利用非线性效应的被动锁模技术以及混合锁模技术 ,最后比较了这三种技术和实验装置的优缺点并介绍了它们的最新发展情况。

一种教学用简易飞秒光纤激光器的研制

介绍了一种适合于日常高校光学或光电技术专业的研究生和高年级本科生熟悉、了解飞秒激光教学实验用的飞秒光纤激光器。该飞秒激光光源基于非线性旋转偏振效应被动锁模原理,输出脉冲宽度为440 fs、脉宽带宽积为0.362、中心波长在1560 nm附近、平均输出功率为12 mW、脉冲重复频率为31.15MHz。