基于MoO_3可饱和吸收体的掺镱被动锁模光纤激光器

报道了一种基于MoO_3可饱和吸收体的连续锁模、调Q锁模掺镱光纤激光器.采用环形腔结构,在泵浦功率为95mW时,获得了稳定的重复频率为17MHz的连续锁模脉冲输出,单脉冲宽度为130ps,光谱中心波长为1 067.06nm,谱线3dB带宽为0.27nm.在泵浦功率为280mW时,产生稳定的调Q锁模脉冲输出.当泵浦功率从280mW变化到400mW的过程中,调Q锁模包络重复频率从26.51kHz变化到48.7kHz,包络半高宽度从14.6μs变化到4.1μs,子脉冲的宽度和光谱中心波长基本保持不变,谱线3dB带宽变为0.62nm.

被动锁模掺铒光纤激光器中的有理数谐波锁模

为了获得稳定的谐波锁模脉冲,分析了有理数谐波锁模的理论和非线性放大环镜的传输特性。构建了包括一个外部环和一个内部环的8字形被动锁模掺铒脉冲光纤激光器,对被动锁模掺铒光纤激光器进行了相关理论分析和实验研究。实验发现,当调整泵浦功率分别为167,146和126mW时,除了观测到了稳定的谐波锁模脉冲外,还观察到了分别类似于3阶、5阶、6阶的有理数谐波锁模脉冲产生现象,分析其脉冲重复频率,证实此类脉冲序列具有属于3阶、5阶和6阶有理数谐波锁模脉冲序列重复频率的一样的规律,认为其产生原因是8字形光纤激光器中的Sagnac环起了和主动锁模中调制器一样的作用。

飞秒被动锁模环形腔掺Er^(3+)光纤激光器

在考虑增益、损耗、群速度色散、自相位调制、快速可饱和吸收体等各种参数同时作用情况下,分析了非线性偏振旋转效应自启动锁模机理,研究了腔体参数与锁模脉冲之间的关系,并给出飞秒被动锁模环形腔掺E r3+光纤激光器实验原理。实验采用性能稳定的980 nm半导体激光器作为抽运源,高掺杂短长度掺E r3+光纤作为增益介质,利用非线性偏振旋转锁模技术,得到了稳定的飞秒自起振锁模光脉冲。抽运功率为23 mW时,激光器输出锁模脉冲中心波长1 552 nm,3 dB带宽为7.6 nm,重复频率14.0 MH z,平均输出功率0.43 mW,自起振锁模泵浦阈值功率11.5mW,并观测到了稳定的高阶锁模脉冲输出。该激光器与报道过的相同结构光纤激光器相比,自起振泵浦阈值低、脉冲能量高、稳定性好,且频谱边带幅度小。

2μm波段全光纤保偏被动锁模掺铥光纤激光器

报道了2μm波段的全光纤保偏锁模掺铥光纤激光器,通过在法布里-珀罗(F-P)腔内加入半导体可饱和吸收镜做为被动锁模器件,采用主振-放大构型,获得了最高输出平均功率为1.08W,重复频率为10.24MHz,脉冲宽度为15.24ps,中心波长为2054.68nm,光谱宽度约为0.3nm的2μm线偏振激光脉冲输出,激光脉冲的消光比为24.17dB。

被动锁模掺饵光纤激光器的研究

利用光孤子压缩纠缠态进行量子通信，是量子通信走向实用化的重要途径，为产生光孤子压缩纠缠态，要有大功率的超短fs脉冲源。利用Cr^4＋：YAG激光器其结构比较复杂，若利用被动锁模fs光纤激光器，结构简单得多。在此之前，人们对被动锁模光纤激光器进行了大量研究。

被动锁模复合环形腔掺饵光纤激光器的自启动分析

本文对被动锁模复合环形腔掺饵光纤激光器的自启动工作特性进行了分析，指出谐振腔内残余反射面的存在是阻碍激光器实现自启动锁模的主要原因。利用半导体激光器有源区的折射率随注入电流的变化而改变的特性，在谐振腔中获得了一个可移动腔镜，克服了腔内残余反射面的影响，实现了锁模的自启动。

掺镱光纤激光器调Q锁模现象研究

为了获得高峰值功率与窄脉宽的激光脉冲,本文使用速率方程和功率传输方程建立了掺镱光纤激光器调Q锁模仿真模型,并且研究了输出脉冲随Q开关上升时间和泵浦功率的演变。通过优化上升时间和泵浦功率,可得到明显的调制锁模脉冲,并且输出脉冲的峰值功率高达15000W。

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。

可调谐被动锁模掺铥光纤激光器

为了实现波长可调谐被动锁模掺铥光纤激光器,提出了基于激光腔随机双折射效应通过调节激光偏振态来改变被动锁模掺铥光纤激光器的工作波长的方法,并进行了原理分析和实验验证。结果表明,调节偏振控制器可实现在2010nm,2019nm,2024nm,2050nm等多个中心波长处的锁模脉冲输出,同时在单个中心波长附近,还可以精密调谐。这种可调谐锁模激光器结构简单、可调谐性好,对光通信、超快光学、医学、遥感技术和雷达等应用中光源的选择有一定的参考价值。

高次谐波锁模飞秒掺镱光纤激光器的噪声情况

高重复频率的飞秒激光在高速激光测距和三维成像等领域有着非常重要的作用。其中基于飞秒光纤激光器的高次谐波锁模是获得GHz量级以上高重复频率脉冲的重要手段之一。基于含腔内光栅对色散补偿的非线性偏振旋转(NPR)锁模的掺镱(Yb)光纤激光器,在180 mW泵浦光时获得了稳定的143 MHz基频锁模脉冲序列,当泵浦光功率升至1 W时获得了最高20次谐波(2.86 GHz)锁模脉冲序列输出。系统地对比研究了基频锁模与高次谐锁模状态下,脉冲重复频率精密锁定后的艾伦偏差和相位噪声,7次谐波锁模状态下重复频率锁定精度能够保持在10^(−13) Hz@1 s的稳定度,为高次谐波锁模飞秒激光脉冲序列用于精密测量提供了实验依据。

78fs全光纤环形腔被动锁模飞秒激光器

为满足全光采样系统对低时域抖动、窄脉冲宽度和高重复频率飞秒光纤激光器的需求,结合数值仿真,在实验的基础上利用非线性偏振旋转锁模原理,初步实现了自由运转被动锁模掺铒飞秒光纤激光器,激光器锁模输出脉冲的基本重复频率为6.028 MHz,平均输出功率为1.07 mW,中心波长为1 570.3 nm,光谱宽度为33.2 nm,理论推算出傅里叶变换受限脉冲的时域宽度为78 fs;通过增大输出耦合器的分束比,可以提高锁模输出脉冲的平均功率;同时,测量了锁模脉冲基本重复频率的稳定性。该激光器的操作和调节简单,在锁模情况下能够长时间稳定运行,其全光纤结构更有利于小型化和便携化。

基于模式耦合器的锁模掺镱光纤激光器

本文提出了一种可以实现光纤高阶模式(HOM)在激光腔内振荡的锁模掺镱光纤激光器。通过使用一对级联的模式选择耦合器(MSC)作为有效的模式转换器,获得光纤锁模激光腔内HOM产生。其中,制备的MSC中心波长为1064nm,可实现80nm的模式转换带宽和94%的高阶模式纯度。通过搭建掺镱锁模光纤激光器,实验获得了3dB谱宽7.4 nm、脉冲重复频率10.9 MHz、射频信噪比55 dB的锁模脉冲激光,输出功率的斜率效率为2.3%。实验证明,这种方法可在激光器内部通过模式级联转换,且能参与腔内锁模过程获得脉冲HOM激光。

超长腔碳纳米管锁模多波长掺镱光纤激光器

报道了一种超长腔碳纳米管锁模多波长掺镱光纤激光器,光纤激光器的总长度为1021.2 m.实验得到了噪声型孤子和孤子雨两种类型的多波长锁模脉冲,重复频率均为199.8 kHz.孤子雨具有更高的输出功率和单脉冲能量,分别为40.3 mW和201.5 nJ,对应的脉冲宽度为102.5 ns.

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。

1.7μm全光纤锁模脉冲掺铥光纤激光器研究

1.7μm超短脉冲光纤激光器在生物成像和材料加工等领域具有重要的应用前景,受到了科学家们的极大关注。基于非线性偏振旋转锁模技术,实验搭建了全光纤结构的1.7μm锁模脉冲掺铥光纤激光器。通过在激光器内加入光纤滤波器抑制掺铥光纤中的长波激光发射,同时采用纤芯泵浦的方式有效获得了1.7μm波段的增益。激光器输出脉冲的光谱中心波长为1 733 nm,3 dB带宽为6.3 nm。锁模脉冲的重复频率为19.56 MHz,平均功率为1.4 mW。同时,数值模拟了脉冲在激光器的腔内演化。文中提出的1.7μm全光纤锁模激光器有利于进一步提高1.7μm激光源的稳定性和集成度,在生物成像等领域具有重要的应用价值。

非线性偏振旋转锁模Yb^(3+)光纤激光器的理论分析

本文对非线性偏振旋转锁模Yb^(3+)光纤激光器进行了理论分析,通过数值模拟方法证明,采用非线性偏振旋转的锁模机制,利用掺Yb^(3+)光纤工作在正色散区的特性,在掺Yb^(3+)光纤组成的环形腔激光器中,可形成能量较大的光脉冲。对该脉冲在腔外进行压缩,可得到高能量的超短光源。

产生飞秒脉冲的被动锁模光纤环激光器

在当前的高速光通信系统中,光源的选择至关重要。本文在考虑耦合损耗的条件下,分析了光纤环镜(NALM)的非线性传输特性,论述了利用光纤环激光器锁模产生超短脉冲的原理。

重复频率1.2GHz皮秒脉冲全光纤掺镱激光器

研究实现了基于半导体可饱和吸收体被动锁模的高重频全光纤掺镱皮秒脉冲激光器.种子源采取环形腔结构,当抽运功率为112 mW时,获得了稳定的锁模脉冲激光,其中心波长为1064.1 nm,3 dB谱宽为3.6 nm,脉冲宽度为4.2 ps,重复频率为19.2 MHz.受限于谐振腔长度,光纤激光器重复频率很难得到进一步提高.因此设计并搭建了一种基于分束器和延时光纤的全新低损耗高重频脉冲调制器,将种子激光重复频率提高到1.2 GHz.该设计有效降低了脉冲在耦合过程中的能量损耗,为提高全光纤超短脉冲激光器重复频率提供了新途径.

基于啁啾光纤布拉格光栅的掺镱保偏锁模光纤激光研究

利用啁啾光纤布拉格光栅作为光谱滤波器和色散控制元件来控制掺镱保偏锁模光纤激光的光谱形状和腔内色散.实验装置采用线性腔设计,利用半导体饱和吸收镜作为锁模器件,实现掺镱保偏光纤激光器的被动锁模激光输出.当泵浦功率为52 mW时,获得了脉冲宽度为4.26ps,重复频率为15.7 MHz,平均功率为9.8mW的稳定锁模脉冲激光输出.输出激光中心波长为1 030nm,3dB谱宽为7.2nm,对应理想傅里叶变换极限脉宽约为150fs.

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.