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。

基于光纤环形滤波器的双波长掺铒光纤激光器

提出并设计了一种基于光纤环形滤波器的环形腔掺Er3+光纤激光器,实现了稳定的单波长和双波长激光输出.采用保偏光纤布喇格光栅作为选频器件;两支分光比为20∶80的1×2耦合器结合2m保偏光纤构成环形滤波器,抑制模式跳变,提高激光输出稳定性,通过调节滤波器内偏振控制器实现波长选择性输出;采用长度为1m的饱和吸收体起到稳频作用.实验结果表明:该激光器工作阈值为71mW,在熔接滤波器后,光谱特性得到改善;调节偏振控制器可实现单波长激光可切换输出或双波长激光同时输出,双波长间隔0.88nm,1 535.5nm和1 534.7nm单波长切换输出时最大功率分别为0.078dBm和-2.585dBm,激光3dB线宽为0.16nm和0.15nm;在室温20min内,输出激光波长漂移小于0.06nm,功率变化小于1.3dB.

可编程控制波长调谐的环形掺铒光纤激光器

提出了一种新型的可调谐光纤激光器,器件采用介质薄膜干涉滤波器进行波长可编程调谐,调谐范围超过38nm(1526.51564.6nm),中心波长可精确调谐到C波段指定的ITU-T波长栅格的标准中心波长处,3dB带宽小于0.08nm,25dB带宽小于0.22nm,波长稳定性优于0.01nm,边模抑制比大于60dB,最大输出光功率35.6mW,功率稳定性优于±0.02dB,阈值泵浦功率和斜率效率分别为5.8mW和36.6%。

注入锁定掺铒光纤环形腔激光器及波长调谐技术

研究了掺铒光纤环形腔激光器(EDFRL)的注入锁定现象,提出了一种实现可调谐的单纵模EDFRL波长及功率稳定的新方法,即利用注入锁定技术向法布里-珀罗可调滤波器结合复合腔结构的EDFRL腔内注入低功率的连续光,使某一纵模在注入连续光的基础上起振.这个纵模在对增益介质的竞争中可以稳定地占据优势,从而与注入信号发生锁定,实现激光器输出光谱的稳定.实验得到激光器在1527.4～1561.9nm范围内波长可调,输出功率>0.6dBm,信噪比(SNR)>43dB;输出光波长与功率抖动分别<0.01nm和≤0.02dB,且线宽约为1.4kHz.

窄线宽单频线偏振掺铒光纤环形腔激光器

报道了利用在未泵浦掺铒光纤中 ,驻波饱和吸收诱发的自写入光纤光栅的窄带滤波特性及反射波长自适应特性 ,并通过在腔中置入光纤起偏器 ,使掺铒光纤环形腔激光器产生单频线偏振激光输出 ,其线宽在 0 .75KHz以下 。

可调谐掺铒光纤环形腔单纵模激光器

利用驻波干涉和饱和吸收诱发的自写入光纤光栅的窄带滤波特性及反射波长自适应特性,通过内置可调谐介质薄膜滤波器研制成了可调谐掺铒光纤环形腔单纵模激光器。其有效可调谐波长范围达33nm,在波长连续调谐范围之内均为单纵模输出,激光线宽稳定在2.35KHz以下。

铒镱共掺磷酸盐光纤环形腔脉冲激光器

利用管棒法拉制出单位长度增益大于3.0dB/cm的高掺杂浓度的铒镱共掺磷酸盐单模光纤;以这种光纤作为增益介质,并利用非线性偏振旋转技术实现了毫瓦级脉冲激光输出.当泵浦功率为300mW时,环形腔光纤激光器的平均输出功率为8.13mW,脉冲重复率为17.1MHz,脉冲激光光谱的3-dB带宽为0.49nm,转换极限脉冲宽度为5.0ps.

高掺杂浓度、短腔长Yb^(3+)光纤环形激光器

采用高掺杂浓度Yb3+光纤研制了短腔长环形激光器,对比普通掺杂Yb3+光纤分析了激光器阈值、输出功率等重要特性与光纤长度、输出耦合器耦合比等参量之间的关系,并通过具体实验进行验证,实验现象与模拟结果基本一致。

掺铒光纤环形激光器输出波长的研究

为了得到掺铒光纤环形激光器的激光运行波长与掺铒光纤长度和耦合比之间对应关系,基于3能级的速率方程采用解析方法进行了理论分析,并通过实验给予验证,分别取得了激光运行波长随掺铒光纤长度和耦合器耦合比变化的数据。结果表明,随着光纤长度的增加,激光的输出波长往长波方向移动,输出波长为1563nm 时输出功率最大,掺铒光纤最佳长度大约为11.5m,耦合比越大,激光的输出波长越短。这一结果对改变耦合比进行光纤激光器激光波长调谐的设计有很大帮助。

环形腔掺铒光纤激光器实验教学研究

光纤激光器的基本原理、基本组成是大学物理理论基础,其系统搭建与测试是大学实验基础之一,两者也是教学工作中的重点与难点,受到高校教学工作者的广泛重视.本文介绍光纤激光器基本理论后搭建了实验系统,测量泵浦激光器的功率-电流关系,调节泵浦电流,观察激光器的光谱输出,通过实际动手操作与实验现象的观察可对理论有更深刻的理解,符合理论与实践相结合的教学理念.

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。

高功率窄带宽环形腔掺铒光纤激光器输出特性

采用环形腔掺铒光纤激光器的基本结构，对铒纤长度和耦合器耦合比进行了优化，结果表明，泵浦电流在100mA至300mA的范围内，铒纤长度为9／n的激光器的输出功率最高；随着泵浦电流的增大，输出功率从n998mw增加至8．398mW，增大了740％。当铒纤长度固定为9m时，采用输出耦合比为80％的耦合器可获得最高的输出功率，且输出波长稳定性良好。基于此，利用1池环形器替代耦合器，对环形腔掺铒光纤激光器的结构进行改进，使输出光几乎全部到达光纤光栅滤波器，反射后在环形腔中循环放大输出，可显著提高输出激光功率，减小带宽，增加边模抑制比。采用200mA的泵浦电流时，输出功率可达9．108mW，带宽为0．0472nm，边模抑制比为54．15dBm，且信噪比显著提高。研究结果对于高功率、窄带宽掺铒光纤激光器的应用开发具有重要参考价值。

可调谐环形腔掺铒光纤激光器

使用高掺杂掺铒光纤制成了低噪声的环形腔光纤激光器。通过对文献中报道的环形腔结构光纤激光器输出的分析,指出了其存在的问题,并提出了减小其输出背景噪声的改进方案。通过实验验证了改进后的环形腔结构的低噪声特点,从原理上进行了解释。用不同掺铒光纤长度、泵浦功率、光栅波长及光栅反射率进行了实验,得到它们对输出光的性能影响。这种环形腔结构的光纤激光器可实现1525nm^1565nm连续可调谐输出。

掺铒光纤环形激光器输出功率与掺铒光纤长度和耦合比之间的定量分析

定量分析了掺铒光纤环形激光器的输出功率与掺铒光纤长度和耦合比之间的对应关系,并通过实验给予了论证,这对掺铒光纤环形激光器的设计具有实际的指导意义。

低噪声环形腔掺铒光纤激光器的研究

分析了环形腔掺铒光纤激光器的输出特性,给出了稳态下的激光器输出功率、阈值泵浦功率和斜率效率的解析表达式,为激光器结构的优化提供了依据。搭建了全保偏环形腔掺铒光纤激光器,利用未泵浦铒纤中由驻波干涉和饱和吸收诱发的自写入光纤光栅的窄带滤波特性及反射波长的自适应特性,有效地解决了激光器的跳模问题。通过测量得到激光器系统的泵浦阈值为15.3mW,斜率效率为2.8%,输出偏振度为32dB。利用非平衡光纤干涉仪系统和相位产生载波(PGC)调制解调技术测得激光器的相位噪声为3×10-5rad/Hz^1/2(1kHz)。

环形腔掺铒光纤激光器输出特性理论与实验研究

对由不同长度的掺铒光纤和不同分光比的耦合器构成的光纤环形腔激光器的输出特性进行了理论和实验研究。理论分析表明,激光器的输出功率、斜率效率与掺铒光纤的长度、耦合器的分光比有关,且存在最佳值。最后通过实验得到,在泵浦功率为120 mW,掺铒光纤的掺杂浓度为4 000 ppm下,最佳的掺铒光纤长度为3 m左右,最佳输出耦合比在80%附近,与理论分析基本一致。

全光纤调Q掺铒光纤激光器的脉冲研究

报道一种全光纤调Q掺铒光纤激光器 ,在其结构中采用带有光纤光栅的光纤环形镜作为调Q装置 此调Q方案同时具有对腔内损耗进行调制和对激光输出波长选择的功能 理论上分析了不同臂长差时的脉冲出现情况 ,与实验基本相符

可调谐多波长掺铒光纤激光器

近年来,多波长光纤激光器作为密集波分复用系统中的重要光源而被广泛研究。对多信道取样光纤光栅(M-FBG)进行了详细的理论分析,并在此基础上实现了一种可调谐多波长光纤激光器。该激光器采用环形腔结构,以掺铒光纤作为增益介质,利用M-FBG的多波长选择特性在室温下实现了功率平坦度小于1 dB、3 dB线宽小于0.1 nm、边模抑制比大于50 dB,且0.5 h内功率波动小于0.5 dB的稳定多波长输出。同时,通过对M-FBG施加变化应力,实现了输出波长在一定范围内连续可调谐。

短腔的高浓度掺铒光纤激光器

本文提出采用高浓度掺铒光纤的短腔环形光纤激光器,研制出铋铝共掺和铋镓铝共掺两种石英基高浓度掺铒光纤,这两种掺铒光纤的吸收系数在1530nm处分别达到了66.3dB/m和59.5dB/m。利用这两种石英基高浓度掺铒光纤,采用环形结构制作出了短腔的光纤激光器,光纤激光器中铒光纤长度分别仅为30cm和90cm。对采用这两种高浓度掺铒光纤制作的光纤激光器的输出特性进行了测试和分析。实验结果表明,采用铋镓铝共掺的掺铒光纤制作的光纤激光器具有更高的输出功率和斜率效率,在980nm泵浦源输出功率330mW时可以实现15dBm的激光输出,激光器的斜率效率达到了22%。

全光纤声光调Q铒镱共掺双包层光纤激光器

对LD抽运全光纤声光调Q铒镱共掺杂双包层光纤激光器进行了实验研究。采用两个半导体激光器作为抽运源,利用带尾纤声光调制器作为Q开关,以铒镱共掺杂双包层光纤作为增益介质,以光纤布拉格光栅作为反馈器件,在线形腔结构中,获得了波长1549.47nm,谱线半峰全宽0.499nm的稳定激光脉冲序列。脉冲重复频率1～15kHz可调,在重复频率1kHz时,得到最大单脉冲能量209μJ,平均输出功率209mW,脉冲宽度约100ns,脉冲峰值功率2kW。在不同重复频率下,测量了单脉冲能量和平均功率随入纤功率的变化。