色散对被动锁模飞秒固体激光器输出脉冲的影响

文中采用饱和吸收体的快饱和模型,使用分步傅利叶方法对描述固体激光器的Haus 主方程进行了数值求解,讨论了色散和自相位调制对脉冲形成的影响。当激光器达到稳定状态时,输出脉冲近似为变换极限的双曲正割脉冲,时间带宽积在0. 315附近。计算结果表明,随着群时延色散绝对值的降低,输出脉宽近线性减小,此数值结论与已有实验结果定性一致。     

被动锁模飞秒脉冲固体激光器的数值分析

本采用饱和吸收器的快饱和模型，对描述飞秒脉冲固体激光器的Haus主方程进行了数值求解。在假设固体激光器腔中色散与自相位调制相互平衡时，分析了不同小信号增益的情况下，脉冲可达到的稳定程度，以及所产生短脉冲的强度和脉宽。结果表明：小信号增益越大，更易得到稳定的脉冲，此脉冲脉宽越窄，能量越大。     

全固态被动锁模Nd:YAG激光器的啁啾特性

不论是对固体锁模激光器,还是目前用以实现飞秒脉冲的CPM染料激光器而言,了解由于自相位调制和群速度色散等因素引起的脉冲啁啾特性,并采用诸如腔内色散补偿等方法是获取超短脉冲的有效途径。本文研究了以GaAs为锁模功能元件的被动锁模Nd:YAG激光器中脉冲啁啾行为,给出了GaAs对脉冲啁啾产生的独特作用。     

CPM染料激光器高阶孤子效应的研究

在飞秒光脉冲领城,人们正在潜心研究两个方面的工作。其一,飞秒光脉冲的放大、腔外压缩,进而应用于超快现象的实际研究。其二,CPM激光器物理机制的研究。近几年的研究表明,当脉宽进入飞秒领城,腔内的色散和自相位调制将起十分重要的作用。超短光脉冲在光纤中传播所产生的调制不稳定性、孤子效应等都相继在CPM激光器中出现。CPM激光器是一个具有饱和增益、饱和吸收、自相位调制和色散的复杂的非线性系统。随着四棱镜的引     

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。     

单量子阱激光器小信号调制时的啁啾噪声

量子阱激光器具有良好的小信号调制频率响应 ,能作为高速光通信光源采用直接调制方式进行信号传输。与普通半导体激光器一样 ,直接调制将引起啁啾 ,从而影响光纤通信系统的性能。文中对小信号调制下单量子阱激光器的啁啾特性进行了研究和分析。得出了啁啾幅度和啁啾相位与调制频率的关系。对考虑与不考虑啁啾两种情况下 ,光脉冲在常规光纤中传输时的色散特性进行了模拟分析 ,发现了啁啾对系统的高阶色散有较大影响     

利用光脉冲传输特性抑制偏振模色散

基于双折射光纤中光脉冲传输方程,详细分析了二阶色散、自相位调制以及交叉相位调制在光脉冲传输过程中引起的啁啾。分析结果显示:通过合理选取入射功率,二阶色散引起的啁啾与自相位调制引起的啁啾在脉冲中心附近可以相互抵消,从而使脉冲展宽最小;交叉相位调制产生的两偏振分量的啁啾引起的频移,可使两偏振分量间产生互束缚,利用这种现象可以抑制偏振模色散。     

TW—SLA在耦合腔锁模激光器中的调制特性

本文将行波半导体激光放大器（TW－SLA）引入耦合腔锁模激光器中，详细分析了外腔的有效反射系数。结果表明：TW－SLA的增益饱和及自相位调制对光脉冲具有调制特性，利用这类耦合腔激光器可实现自启动锁模以及具有获得超短光脉冲的可能性。     

波长可调节全正色散掺镱锁模光纤激光器的放大特性

高功率,波长可调超短脉冲光源具有重大的应用价值。采用掺镱光纤放大的全正色散锁模光纤激光器能够满足以上优质光源的要求,并且结构紧凑。通过实验全面探索了波长可调节全正色散锁模光纤激光器的放大特性。分析了小信号增益系数随着信号光波长的变化。发现最大增益出现在波长为1 030 nm 附近,并且增益随着信号光波长的增大而减小,这是由于掺镱光纤的增益谱特性决定的。也分析了增益系数随泵浦光功率的变化,观察增益饱和现象和放大自发辐射噪声。也讨论了种子脉冲在放大器中的时域与频域畸变。发现脉冲因为群速度色散而轻微展宽,频谱因为自相位调制也会发生轻微展宽。     

飞秒染料激光器中啁啾和色散特性的实验研究

本文描述了可调谐飞秒染料激光器的腔体结构和运转特性.研究了脉宽、稳定性、色散和自相位调制之间的关系,实现了25飞秒的超短光脉冲的锁模运转.     

高峰值功率重频脉冲固体激光器

综述了高峰值功率重频脉冲固体激光器的发展现状,对其中的Q开关、腔倒空、锁模等窄脉冲技术和放大技术进行了分析,展示了高峰值功率重频脉冲固体激光器的发展前景。     

薄板AZ31B镁合金脉冲Nd:YAG固体激光焊接工艺研究

利用500W脉冲Nd:YAG固体激光对2mm厚的AZ31B变形镁合金的焊接工艺进行了研究.结果发现,平均功率和脉冲宽度相同时,熔深熔宽随着脉冲频率的增大而减小;平均功率和脉冲频率相同时,峰值功率和脉冲宽度是影响焊缝几何尺寸的主要参数;脉冲频率和脉冲宽度相同时,熔深熔宽随着平均功率、峰值功率和单脉冲能量的增大而增加;在相同的平均功率、峰值功率和占空比下,脉冲宽度是影响焊缝几何尺寸的主要参数,峰值功率较高时,大的脉冲频率导致大量飞溅的产生,增加了熔池的不稳定性;脉冲激光焊接镁合金时应遵循较大脉宽、低频率、中等峰值功率的原则.     

自由空间光通信低功率激光干扰实验

以目前技术最为成熟、应用最为广泛的强度调制/直接检测(IM/DD)体制的自由空间激光通信体制为例,利用自主研发的无线激光通信系统,采用漫反射的方法,研究了小功率脉冲激光对自由空间激光通信的干扰效果。利用不同调制频率、不同脉宽的半导体激光器和固体激光器分别进行了多次激光干扰实验,证明了干扰的可行性,得出了调制频率、脉宽与干扰效果的关系,并结合自由空间激光通信原理和通信设备的工作流程对实验现象加以解释和分析,提出了低功率脉冲激光对通信系统实现干扰的条件。     

在光子晶体光纤中实现波长调谐飞秒孤子脉冲输出

介绍了在光子晶体光纤中产生波长调谐飞秒光孤子脉冲的机理及研究进展,并对波长调谐飞秒孤子激光系统进行了分析和比较。     

二极管泵浦固体激光器脉冲宽度的优化设计

文章通过对激光调Q的理论分析,推导了二极管泵浦激光器脉冲宽度的理论计算公式,求出了脉冲宽度与激光晶体的直径、受激发射截面、腔长的关系,简化了二极管泵浦激光器的设计.     

全光纤结构超短脉冲超连续谱的产生及其特性研究

超连续光谱以其光谱范围宽、平坦度好、空间相干度高和可实现的较高功率,被广泛应用于相干成像技术、光谱分析、干涉测量等诸多领域.理论上超连续光谱可由超短脉冲通过高非线性介质来实现,期间伴随着自相位调制(SPM)、受激拉曼散射(SRS)、四波混频效应(FWM).随着光纤技术的发展,利用峰值功率高、光光转换效率高、体积小、结构紧凑的掺Yb超短脉冲光纤激光器作为泵浦源,高非线性的光子晶体光纤作为非线性介质来产生超连续光谱.采用主振荡功率放大结构(MOPA),自行搭建了全光纤锁模脉冲放大器,并通过熔接的方式将其耦合进入长为10 m、零色散点为1 040 nm的光子晶体光纤,在对熔接过程中放电时间、放电间隔、熔接损耗等参数进行优化后,获得了8.14 W的超连续光谱.     

超短光脉冲在高阶非线性色散介质中的波群分解法

本文给出非线性介质中超短光脉冲传输时计及二阶色散的波群分解法，并在不同ＳＰＭ、ＧＶＤ及啁啾条件下作了详细推导和讨论，在振幅极值、延时和波群频率三维表象中，描述脉冲传输的振幅包络具有明确的物理图像。该法亦可用于数值计算中。     

光子晶体光纤中非线性传输的数值研究

数值模拟了飞秒激光脉冲在光子晶体光纤中的非线性传输过程,详细计算分析了自相位调制（SPM）、脉冲内拉曼散射（ISRS）、自陡峭（SS）以及群速度色散（GVD）、三阶色散（TOD）、四阶色散(FOD)对脉冲传输和频谱的影响。结果表明,在反常色散区,脉冲内拉曼散射以及三阶、四阶色散对频谱的展宽和脉冲的平滑都有着重要作用;而自陡峭是使高阶孤子分量产生分裂衰变,对光谱的不对称展宽有一定影响。     

固体激光器弛豫振荡尖峰脉冲参数的影响因素分析

利用固体激光器的弛豫振荡的尖峰脉冲特性,设计制作了一个窄脉宽、高重复频率的脉冲激光器。其方法是通过调节脉冲电流源的电流脉冲宽度,在固体激光器刚发出第一个尖峰脉冲时即关断泵浦电流。在实验中,对影响其尖峰脉冲参数的因素进行了探索,得出了尖峰脉冲的峰值功率、脉冲宽度与泵浦电流、腔长、输出镜透过率的关系,并从原理上对其进行了定性的分析和解释。基于实验及分析得到的结果,通过调整激光器的参数,设计出的脉冲激光器峰值功率能达到8W,脉宽能达到10 ns,重复频率可以达到百kHz的量级。文中的实验和分析结果对于固体激光器弛豫振荡的尖峰脉冲特性的理论认识及利用固体激光器弛豫振荡特性来设计脉冲激光器的参数设计都具有一定的指导意义。     

高功率光纤激光器中自相位调制的实验研究

利用主振荡功率放大(MOPA)结构高功率皮秒脉冲全光纤激光器,对高功率皮秒脉冲放大器中自相位调制(SPM)效应进行了实验研究。激光器种子源是自行搭建的半导体可饱和吸收镜(SESAM)被动锁模光纤激光器。为了抑制非线性效应,使用一个自制重频倍增器把种子脉冲的重频增加到328 MHz 后再放大。放大器部分采用三级放大结构,最终获得了中心波长为1 066.5 nm,3 dB 光谱线宽约为2.5 nm,平均功率为91W 的稳定皮秒脉冲激光输出。实验对光脉冲在放大的过程中自相位调制引起的光谱变化进行了研究。对激光器输出光谱的分析表明,随着功率的增大,高功率光纤激光器中自相位调制效应受到入射脉冲的初始啁啾和脉冲形状的影响程度也随着变大,与此同时还受到自陡峭效应的影响。