基于再生锁模控制的激光器高次谐波研究

针对高次谐波稳定性差的问题,采用再生锁模控制的方法。首先分析锁模脉冲的形成机制,接着对光频率进行合成,经三波瞬态耦合波方程,最后得到高次谐波。在实验装置中得到均衡的脉冲图像且锁模脉冲平滑,获得高信噪比和高稳定性放大的信号光,因此增加光参量啁啾脉冲放大系统的灵活性,本文所采用的分析方法对其他光源的稳定设计也有借鉴作用。     

被动调Q锁模掺镱光纤激光器

报道了基于偏振旋转技术等效快可饱和吸收体的被动调Q锁模光纤激光器,采用976 nm半导体激光器作为抽运源,高掺杂浓度的Yb3 光纤作为增益介质构成环形腔,通过调节抽运光功率和偏振控制器的角度得到了调Q,调Q锁模与锁模三种稳定的输出脉冲。获得的锁模脉冲中心波长为1.05μm,重复频率为20 MHz,脉冲光谱宽度为13.8 nm,抽运功率为270 mW时,锁模平均输出功率为15.82 mW;调Q频率为17.54 kHz,调Q脉冲宽度为8μs,光谱宽度为4.7 nm;调Q锁模中调Q重复频率为300 kHz。     

LD抽运Cr~(4+):YAG被动调Q内腔式PbWO_4锁模拉曼激光器实验研究

采用激光二极管(LD)抽运Cr4+:YAG被动调Q内腔式PbWO4锁模拉曼激光器获得了稳定的、调制深度为100%的调Q锁模拉曼脉冲。抽运功率为6.3W时,获得的锁模拉曼激光输出功率为582mW,抽运光到一阶斯托克斯光的转换效率为9.24%,斜效率为10.6%,调Q脉冲重复频率为41.3kHz,脉宽为6ns,锁模脉冲重复频率为1.1GHz,锁模脉冲宽度小于207ps。     

谐波锁模光电振荡器（特邀）

提出了一种主动锁模光电振荡器（OEO）方案,可以实现高阶谐波锁模,从而产生具有高重复频率的微波脉冲信号。在所提方案中,通过在OEO腔内的电光强度调制器直流偏置端口引入一个正弦驱动信号,当该正弦信号的频率为OEO环腔自由光谱范围的整数倍时,实现基频（）或谐波（）锁模,输出重复频率为的微波脉冲信号。实验中分别实现了10阶、50阶和100阶谐波锁模,输出微波脉冲信号的重复频率分别为360 kHz、1.8 MHz和3.6 MHz。该方案为脉冲多普勒雷达等系统应用提供了一种全新的、具备低相噪潜力的微波脉冲信号产生的技术途径。     

主动有理谐波锁模光纤激光器

利用有理谐波锁模,实现了锁模光纤激光器输出光脉冲重复频率的倍增,得到了重复频率10GHz~50GHz输出脉冲.     

2.8 μm Er:ZBLAN光纤孤子自压缩放大器

理论和实验研究了一种2.8μm Er:ZBLAN光纤孤子自压缩放大器。放大器采用锁模Er:ZBLAN光纤振荡器作为种子源,锁模脉冲宽度为240fs,峰值功率为16.9kW,重复频率为54.3 MHz。通过单级孤子自压缩放大,实验获得了脉冲宽度为110fs、峰值功率达151kW的中红外飞秒脉冲输出。     

连续锁模激光脉冲选择

1.前言锁模激光器能产生亚毫微秒脉宽的高重复频率脉冲。在精密测距应用中,为了避免距离多值性,希望获得千赫而不是兆赫的重复频率。激光核聚变希望用单个并很窄的脉冲触发反应。这两种应用都需要锁模脉冲的选掸。因为从锁模激光器输出高重复频率的     

基于主动锁模控制的激光谐波研究

介绍一种采用主动锁模控制产生超短激光脉冲序列的方法。首先通过基于主动锁模激光系统的参量自治微分方程思想,导出了系统出现稳定条件时参数设置方法。然后利用铌酸锂的非线性,展开成贝赛尔系数的函数级数,载频与边频数差为调制频率的整数倍,最后产生高重复频率超短光脉冲,得到高阶锁模脉冲,实验结果表明:其通过调节调制器的调制参数来控制谐振腔中的模式损耗,在调制频率为１ＧＨz量级的情况下,可获得重复频率１０ＧＨz的超短光脉冲序列,有啁啾时脉冲时域形状是很好的高斯型,没有出现明显畸变。     

高次谐波混合锁模脉冲生成及其数值仿真研究

对混合锁模掺铒光纤激光器中高阶谐波锁模脉冲生成进行了试验和仿真研究。利用非线性偏振旋转技术和碳纳米管可饱和吸收体相结合的混合锁模技术，有效降低谐波脉冲锁模泵浦阈值，更加有利于锁模自启动。通过增加泵浦功率，利用峰值功率钳位和孤子能量量化效应，可实现泵浦功率和脉冲重复频率呈线性关系的谐波锁模脉冲输出。当泵浦功率调节为198.8 mW时，激光器最高输出重复频率约为1.31 GHz,约72阶谐波锁模脉冲，其超模抑制比约为35 dB。同时采用基于修正的非线性薛定谔方程进行了数值模拟，通过调节小信号增益系数为3.4和4.4时，单脉冲分裂为等周期间距的2阶和3阶谐波锁模脉冲，数值仿真结果和试验数据基本相吻合。谐波混合锁模脉冲生成的试验和理论结果有利于进一步了解光纤激光器中谐波脉冲的生成原理和方法。     

透射式SESAM实现掺Yb3+光纤激光器被动调Q锁模

锁模光纤激光器具有体积小、性能稳定及模式好等优点，日益受到关注。利用一种新型的透过式半导体可饱和吸收镜，实现双包层掺Yb^3＋光纤激光器调Q锁模脉冲激光输出。得到的脉冲调Q包络半高宽约500ns，重复频率110kHz，平均输出功率45mW，锁模脉冲重复频率26．7MHz。锁模光路比反射式吸收镜更简单，易于调节，为进一步引入色散补偿元件进行飞秒脉冲的实验研究奠定了基础。     

基于锁模脉冲源和高速光开关的时分抽样模数转换

提出了一种基于锁模脉冲源和高速光开关的时分抽样模数(A/D)转换系统。使用高重复频率、窄脉宽的锁模脉冲串对射频信号进行抽样,利用高速光开关进行时分复用,将高采样率的信号转换为并行的多路低采样率信号,以适应现有的电模数转换器进行量化和编码,并且通过改变光开关的频率,可以灵活地改变解复用后每路信号的频率。系统的优点在于可扩展性高,只需一个锁模脉冲源。使用10 GHz重复频率的锁模脉冲和1.25 GHz的高速光开关验证了系统方案的可行性。利用实验中得到的采样点可以较好地恢复出时域信号,并且得到了各个频率的频谱图。其信噪比可达32.02 dB,等效于5.03 bit的有效比特数。     

基于偏置相移非线性环路反射镜的锁模振荡放大飞秒脉冲激光器

设计了一种基于偏置相移非线性环路反射镜的全保偏锁模光纤激光器。搭建了全保偏锁模振荡器系统,该系统通过二级掺镱光纤放大获得了平均功率为2.4 W、重复频率为20.3 MHz、脉冲宽度为142fs的脉冲序列输出。由于振荡器采用全保偏光纤结构,锁模具有良好的抗环境稳定性。     

室温下的主动锁模Ho:YAG激光器

为了获得在2m波段的百皮秒激光器,采用主动锁模的方法,使用Tm∶YLF作为抽运源,得到了可在室温下工作的输出连续锁模脉冲的主动锁模Ho∶YAG激光器。研究了该主动锁模激光器的输出特性,并进行了实验验证,取得了脉冲重复频率为82.75MHz、输出最大平均功率为1W、激光中心波长为2097.25nm、斜率效率为13.3%、锁模脉冲宽度约为86.6ps的实验数据。结果表明,采用主动锁模的方式能获得输出脉宽百皮秒量级的锁模钬激光器。     

1.319μm声光锁模器的研制

主要研究了工作于1.319 μm波长的声光锁模器.介绍了声光锁模器的工作原理是通过在激光腔中插入周期性的调制损耗来获得高峰值功率窄脉宽的激光输出.在设计上从工作频率入手阐述了可调频率合成补偿的方法满足超声驻波,并给出了衍射效率指标和需要的驱动功率的计算过程,以及锁模器的研制在选材和加工上的注意事项.最后通过直接数字频率合成(DDS)方式的驱动源消除了低频调制杂波干扰,获得了良好波形的脉冲输出.     

利用非线性偏振旋转锁模技术产生0.7nJ, 1.5ps光脉冲

为了研究锁模光纤激光器以增益平坦型掺铒光纤放大器作为增益介质对输出特性的影响,采用增益平坦型掺铒光纤放大器结合光纤偏振控制器、偏振相关光隔离器组成锁模光纤激光器,基于非线性偏振旋转锁模技术,实现稳定、自起振锁模运转,得到了中心波长1560nm、重复频率6.495MHz、单脉冲能量0.7nJ、脉宽1.5ps的超短光脉冲。同时实验观察到峰值波长为1557nm和1570nm的双峰值波长锁模脉冲的产生。结果表明,采用增益平坦型掺铒光纤放大器替代普通掺铒光纤组成锁模光纤激光器,可获得较高单脉冲能量的超短光脉冲,锁模脉冲的输出光谱可能出现双峰结构,从而可为超短脉冲光纤激光器设计及实用化提供参考。     

基于色散控制的主动锁模掺镱光纤激光器设计

设计了一种基于色散控制的相位调制锁模掺镱光纤激光器。针对相位调制锁模中模式跳变现象,基于非线性薛定谔方程,建立了光脉冲在光纤激光器系统中演变的数学模型,通过数值仿真研究了色散对脉冲稳定性的影响。在光纤环形腔中加入光子晶体光纤实现色散补偿,解决了输出脉冲在两个相位差为π的模式间跳变引起的不稳定问题。在稳定锁模的前提下,进一步分析了激光器关键参数（非线性系数、小信号增益系数、调制频率和调制深度）对输出脉冲时域特性的影响。结果表明,在腔内平均色散为－19 ps2／km 时,激光器工作在稳定锁模区域,产生重复频率4．918 GHz,脉宽2．54 ps 的锁模脉冲,这对于后续实验中的优化设计具有指导性意义。     

非线性放大环形镜被动锁模光纤激光器重复频率精确锁定研究

采用共振增强式非线性折射率调制技术实现了非线性放大环形镜锁模掺镱全保偏光纤激光器重复频率的精确锁定。通过在激光器非线性环内加入一个能提供线性相移的非互易性元件,有效减小了锁模脉冲的抽运阈值。进一步优化激光器的锁模抽运功率和控制光纤非线性折射率的抽运功率,可使激光器直接输出的最短脉冲为590fs,重复频率为20.48 MHz,重复频率峰-峰值的波动范围小于0.4mHz,相应的标准偏差为0.1mHz。     

基于半导体可饱和吸收镜锁模的Yb:NaY(WO4)2飞秒激光器

采用提拉法生长了Yb:NaY(WO4)2晶体,使用透射式半导体可饱和吸收镜(SESAM),实现了激光二极管(LD)抽运的连续波锁模飞秒激光运转。当最大抽运功率为8.6 W时,输出功率为164 mW,中心谱线为1035 nm,锁模脉冲的重复频率为35 MHz。经测量此时锁模脉冲宽度为246 fs。     

利用NALM结构的被动锁模掺铒光纤激光器的研究

为了研究光纤中的非线性效应对锁模脉冲的影响,采用非线性放大环镜来实现被动锁模,在分析非线性放大环镜传输特性理论的基础上,对被动锁模掺铒光纤激光器进行了相关的实验研究。实验中观察到了重复频率为280.2MHz、中心波长是1556.235nm、线宽是0.4nm的稳定的锁模脉冲现象。研究结果对更深入地了解被动锁模产生现象、进一步开展后续研究具有极其重要的意义。     

表面态型半导体可饱和吸收镜实现Yb:YAG激光器被动锁模

制作了一种新型的半导体可饱和吸收镜:表面态型半导体可饱和吸收镜.用表面态型半导体可饱和吸收镜作为被动锁模吸收体,实现了半导体端面泵浦Yb:YAG激光器被动连续锁模.在泵浦功率为10W时,获得了连续锁模脉冲序列,重复频率200MHz,锁模脉冲平均输出功率为70mW.在未加任何色散补偿的情况下,脉冲宽度为4.35ps.