啁啾镜的优化设计

激光腔内的色散补偿问题是获得窄脉冲的关键,所以色散补偿元件的选择非常重要.传统的色散补偿元件棱镜对可以对二阶色散(群延迟色散)进行较好的补偿,但对高阶色散的补偿却无能为力.本文介绍了色散补偿元件啁啾镜的基本原理和优化设计思想,阐述了优化设计的基本过程,并根据激光腔内增益介质的实际色散情况,通过计算机模拟进行了相应啁啾镜设计的优化计算,以期保证啁啾镜在更宽的波段范围内能够获得相对较为稳定的色散补偿,尤其是对高阶色散的补偿.通过优化计算结果具体分析了影响啁啾镜色散补偿特性的几个重要因素,如色散量、色散带宽、膜层数以及单一膜层的厚度变化等对啁啾镜光学特性造成的影响都比较大.其中色散量的控制和色散带宽的选择是其中最重要的优化设计指标.(OB22)     

脉冲初始啁啾对色散管理孤子传输性能的影响

本文数值分析了脉冲始啁啾对色散控制孤子传输性的影响,得出的结论为：适当地选择正的初始啁啾可以提高后补偿系统中孤子的传输特性;负啁啾可以提高前补偿系统中孤子的传输性能。初始啁啾参量的大小与色散补偿的结构以及平均输入功率有关,并提出对采用啁啾技术的色散管理孤子系统设计的新方法。     

利用高双折射光纤的色散效应产生微波脉冲

研究了一种基于啁啾高斯脉冲在高双折射光纤中的光学色散效应和干涉产生微波脉冲的新方法，推导了啁啾高斯光脉冲在经过色散延迟后产生的微波频率的解析表达式。输出的微波频率可以通过选择不同的光学系统参数和啁啾高斯脉冲参数实现控制。研究了不同啁啾参数对输出脉冲强度、脉冲持续时间和脉冲频率的影响，结果表明，输入脉冲啁啾参数的引入不仅可以提高输出脉冲的持续时间，还可以使所需脉冲频率实现约10％的可选范围。     

Gires-Tournois负色散镜误差分析

负色散镜的色散补偿性能对设计和制备的精度要求都非常高,折射率和薄膜物理厚度是其性能准确实现的必要参数.实验设计并镀制了Gires-Tournois(G-T)镜,结合电场强度分布及薄膜的群延迟色散(GDD)、扫描电镜的测量结果,从材料折射率、膜层厚度、敏感膜层的变化及界面粗糙度等主要因素对Gires-Tournois镜群延迟色散性能的影响进行了分析.研究表明:设计时采用的材料折射率要根据实际实验计算得到;群延迟色散量随着总的膜层厚度和腔的厚度增加而增加;电场强度的分布决定色散补偿能力及敏感膜层的位置,最薄的膜层不一定是最敏感的膜层,敏感膜层对沉积厚度控制精度要求非常高;薄膜的界面粗糙度和不均匀性也是误差产生的重要原因.     

双倍密度光栅的飞秒压缩技术

飞秒激光技术是当前激光前沿领域的发展内容之一,飞秒脉冲的压缩手段更是其中重要的研究内容。在飞秒脉冲的压缩中,必须使用负的色散元件来补偿飞秒激光钛宝石晶体本身所具有的正的色散以实现压缩。现有的负色散补偿技术包括使用以下三种方式:高密度光栅对、棱镜对、啁啾镜。这三种补偿方式各有优缺点,其中,传统的高密度光栅对只能提供较大的色散量,往往用于飞秒脉冲大范围的展宽和压缩;啁啾镜提供的啁啾量较小,成本也太高;棱镜对的色散能力较小,需要较长的工作距离才能有足够的色散量,往往体积庞大,而且也太重。因此,发展一种新型的补偿方…     

脉冲啁啾对相位共轭通信系统性能的影响

数值模拟了线性啁啾高斯脉冲在光纤中的传输演化过程,分析了线性啁啾高斯脉冲的传输特性。结果表明,脉冲啁啾不会影响中置相位共轭系统对色散和非线性效应导致的信号失真的完全补偿;单模光纤中啁啾将导致脉冲信号产生初期窄化和末期窄化过程,这种传输特性可用来优化相位共轭系统的总体结构设计,进一步改善和提高系统的补偿性能。     

光脉冲的初始啁啾对单模光纤的色散效应的影响

在光纤通信中已经有利用光脉冲的初始啁啾来进行色散补偿的运用。文中从理论上分析了光脉冲的初始啁啾与单模光纤的色散效应的关系，并用数值仿真的方法验证了分析结果：线性初始啁啾可以在一定程度上补偿一阶色数，但却加大了高阶色散对传输光脉冲的负面影响。     

利用DCF,DSF和ED-NALM获得无基座超短光脉冲的设计方案

提出了一种利用色散补偿光纤(DCF)、色散位移光纤(DSF)和非线性掺铒光纤放大环镜(EDNALM)对增益开关分布反馈(GSDFB)半导体激光器产生的啁啾光脉冲进行压缩的方案。数值模拟的结果表明,利用此方案可将GSDFB半导体激光器产生的脉冲宽度(半极大全宽度)为30ps的啁啾光脉冲压缩为180fs的无基座超短脉冲。     

非啁啾光纤光栅在色散补偿中的应用

本文基于均匀布拉格光纤光栅的色散特性和啁啾高斯脉冲的传输演变特性,研究了工作于传输方式的非啁啾光纤光栅的色散补偿性能,讨论了光栅长度,光栅耦合系数等光栅参数以及初始脉宽,初始啁啾等脉冲参量对补偿光纤长度的影响。     

基于啁啾光纤光栅色散补偿问题的思考

色散已成为光纤长距离、高速率通信中的巨大障碍.鉴于色散补偿光纤插入损耗大、易引入非线性效应等缺点,文章采用啁啾光纤光栅对系统进行色散补偿,克服了以上不足.通过分析啁啾光纤光栅色散补偿的原理,结合理论分析,提出在多通道波分复用系统中使用啁啾光纤光栅,以实现长距离无中继传输.     

Picosecond and femtosecond pulse generation in a regenerativelymode-locked Ti:sapphire laser

The authors have produced transform-limited pulses ranging from 100 ps to 40 fs duration from a Ti:sapphire laser. Output powers in excess of 1 W and peak powers of 0.5 MW have been observed. They describe the technique of regenerative mode locking and present evidence that a transient with a peak power of more than 10 kW is required to initiate mode locking. The role of group velocity dispersion is highlighted and a value of -750 fs² is measured for the group delay dispersion in an operating laser. The authors describe the limits on both the power and pulsewidth obtainable from this laser and present pulse compression experiments which produce 17 fs pulses with 70 mW of average power     

High nonlinear photonic crystal fiber and its supercontinuum spectrum

The high nonlinear photonic crystal fiber with pure silica core has been designed and fabricated, and the practical structure parameters of the fabricated fiber sample coincided precisely with the parameters we designed. The core diameter is 1.65 μm; the air hole diameter is 4.75 μm; the distance between the center of two holes is 5.35 gin; the zero dispersion wavelength of the fiber is 1120 nm; the dispersion at 800 nm is -88 ps.(nm.km)-1; and the nonlinear coefficient of this photonic supercontinuum emission with a smooth spectrum stretching from 450 to 1400 nm was attained by the injection of 30 fs Ti:sapphire laser pulses into 2 m-long high linear photonic crystal fibers, with an energy up to 5 nJ at a pulse repetition rate of 100 MHz and a central wavelength of 800 nm.     

连续钛宝石激光器自锁模实验研究

用本所生长的掺钛宝石晶体和国内的元器件进行钛宝石激光器自锁模实验研究，获得了最窄脉冲宽度５３ｆｓ，谱宽１３ｕｍ，平均功率２００ｍＷ，调谐范围７５０～８５０ｎｍ的稳定激光脉冲序列。     

高非线性光子晶体光纤及其超连续谱研究

文章作者设计并制造了一种纯硅芯高非线性光子晶体光纤,该光纤纤芯直径为1.65 μm,空气微孔直径为4.75 μm,孔中心间距为5.35 μm,零色散波长为1 120 nm,800 nm波长的色散为-88 ps/(nm·km).将能量为5 nJ、重复频率为100 MHz、中心波长为800 nm的30 fs的钛蓝宝石激光脉冲耦合入2 m长的该高非线性光子晶体光纤中,得到了450～1 400 nm宽波段范围内的超连续光谱.     

啁啾补偿飞秒脉冲高效三次谐波产生

中心波长为800 nm、脉宽为60 fs、重复频率为10 Hz的飞秒激光分为强弱两束,能量较强一束经I类相位匹配的BBO晶体倍频,之后与另一束光非共线和频得到三次谐波输出.实验得出基频和倍频光能量达到最佳配比时,三次谐波的转换效率最大;系统输出激光携带一定负啁啾可以补偿色散,提高三次谐波的转换效率.最终,当基频和倍频光的能量分别为2.38 mJ和0.588 mJ,系统输出激光带有9.66×10<'3> fs<'2>的负啁啾时,得到了中心波长为267 nm、单脉冲能量为230μJ的三次谐波输出,其转换效率高达19%.     

Spectroscopy and Lasing of Yb-Doped ${hbox {NaY}}{({hbox {WO}}_{4})}_{2}$: Tunable and Femtosecond Mode-Locked Laser Operation

Tetragonal (space group f4 macr) single crystals of NaY(WO₄)₂ doped with Yb to a density of 4.52 times 10²⁰ cm^-3 have been employed as laser active materials for the 1-mum spectral range, operating at room temperature. Using Ti:sapphire laser pumping, slope efficiencies as high as 74.6% were achieved without special cooling for the pi-polarization. The Yb-laser was continuously tunable from 1003.7 to 1073.0 nm with a birefringent filter. Pulses as short as 53 fs were obtained at 1035 nm by SESAM passive mode-locking with intracavity dispersion compensation and additional extracavity pulse compression using analogous prism pairs. Experimental data on the spectroscopic properties of Yb³⁺ in the 5-300 K temperature range and the room temperature optical properties of this novel Yb-host is also presented.     

啁啾镜与棱镜对混合色散补偿产生8 fs光脉冲

利用宽带啁啾镜（CM）与熔石英棱镜对结合优化色散补偿,从掺Ti蓝宝石振荡器中获得具有带宽大于100nm、光谱结构光滑的亚4个光学周期脉冲。该激光器输出脉冲的中心波长在780nm处,最短脉冲宽度为8fs,最宽的光谱半宽度为180nm。在3．5W泵浦下,输出功率为280mW。更重要的是该激光器能够稳定地运转在“马鞍型”的光谱状态,这对于作为啁啾脉冲放大器种子激光源,克服放大过程的“增益窄化”效应有实际意义。     

800 nm附近具有平坦色散的光子晶体光纤的计算与设计

采用矢量有效折射率方法设计了在800 nm附近具有平坦色散的光子晶体光纤.将光子晶体光纤的总色散分为波导色散和材料色散两部分分别计算,并利用波导色散的比例性质来改变总色散.波长800 nm是广泛使用的钛宝石飞秒激光器的工作波长,该光纤对于研究飞秒激光在光子晶体光纤中的传输特性具有重要意义.     

26fs自锁模掺钛蓝宝石激光器

采用４ｍｍ长的Ｔｉ：Ａｌ２Ｏ３晶体及一对熔石英色散棱镜，在腔内未加硬边光阑等元件的情况下，获得了平均功率５６０Ｗ、中心波长７７４ｎｍ、宽度２６ｆｓ、谱宽２８ｎｍ的锁模激光脉冲，分析了锁模的条件和工作特性。     

钛宝石晶体色散特性的理论研究

本文采用激光经典理论中色散与吸收(增益)的关系,结合钛宝石吸收与荧光光谱资料,计算了钛宝石晶体的色散特性,得到了钛宝石在吸收区的反常色散和增益区正常色散曲线。结果表明,在一般条件下,由吸收和增益所造成的折射率变化可以忽略,在考虑折射率与波长的关系时,仍可按正常色散处理.