基于SESAM的被动调Q光纤光栅掺铒光纤激光器

提出并研究了一种线性腔结构的基于 SESAM(半导体可饱和吸收镜)的被动调 Q光纤光栅掺铒光纤激光器,该激光器无需采用偏振控制器控制激光偏振态,简化了调 Q 激光器的结构。该激光器的中心波长为1549.975 nm,阈值功率为143 mW,斜效率为1.2%。当泵浦功率从149 mW增加到180 mW时,脉冲重复频率从5.431 kHz增加到9.778 kHz。当泵浦功率为155 mW时,激光脉冲的能量为5.6 nJ,重复频率为6.538 kHz,脉冲宽度为40μs。     

石墨烯被动调Q光纤激光器研究进展

石墨烯具有完美的光学特性,如工作波段很宽(可见光到中红外)、响应时间超快(100 fs)、损伤阈值高,而且制作简单、价格低廉、与光纤耦合性好,是光纤激光器实现被动调Q的理想材料。重点介绍了石墨烯饱和吸收体的制作方法,对石墨烯被动调Q光纤激光器研究进展进行了总结,并指出其发展趋势。     

基于金纳米笼和MoS2的1 123 nm被动调Q Nd: YAG激光器

采用电流置换反应成功制备了金纳米笼溶液并首次验证了其在1123 nm处的非线性饱和吸收特性,作为对比,同样制备了MoS₂饱和吸收体。分别将金纳米笼和MoS₂作为饱和吸收体,实现了中心波长为1 123 nm的Nd: YAG激光器的调Q运转。在MoS₂为饱和吸收体的调Q激光器中,当泵浦功率为6.81 W时,得到的最大平均输出功率为208 mW,最短脉冲宽度为412 ns,最大脉冲重复率为233 kHz。在金纳米笼为饱和吸收体的调Q激光器中,当泵浦功率为6.04 W时,得到的最大平均输出功率为221 mW,最短脉冲宽度为253 ns,最大脉冲重复率为326 kHz。与MoS₂调Q激光器的实验结果相比,金纳米笼调Q激光器获得的输出功率和效率更高,脉冲宽度更窄,重复率更高。结果证明了金纳米笼在近红外波段激光器中用作饱和吸收体的巨大潜力。     

二硫化钼掺镱光纤激光器连续和调Q实验研究

采用环形腔结构,实现了1063 nm双包层掺镱光纤激光器的连续和调Q运转.光纤激光器连续输出结果表明,在输出透过率和泵浦功率固定时,存在最佳输出光纤长度.在3m最佳光纤长度时,得到平均输出功率270 mW,中心波长1063 nm、斜率效率为21.5％的连续激光输出.采用自制的二硫化钼(MoS2)作为可饱和吸收体(SA)...     

被动调Q固体激光器参数计算及优化设计

在考虑可饱和吸收体受激态吸收的条件下,用拉格朗日乘数法求出了被动调Q激光器输出关键参数的解析解,给出了被动调Q激光器输出能量与输出耦合镜反射率的解析表达式,并通过数值解来优化选择被动调Q激光器可饱和吸收体的初始透过率、耦合输出镜反射率等关键性参数,计算和分析了红宝石被动调Q激光实验数据,计算结果十分接近实验的真实值,较好的说明了被动调Q激光器关键参数的优化效果.     

用半导体可饱和吸收镜对掺钕晶体激光器进行被动调Q和锁模

较全面地介绍了几种掺钕激光晶体的光学性质。就掺钕激光晶体主要的三个波长探讨了用一种新型的吸收体(半导体可饱和吸收镜)进行被动调Q和锁模。     

基于石墨烯被动调Q Nd∶YAG晶体微片激光器

设计了以石墨烯作为可饱和吸收体的被动调Q掺钕钇铝石榴石晶体(Nd∶YAG)微片激光器。该激光器采用三明治结构,附有石墨烯薄层的YAG晶体紧密压贴于工作物质Nd∶YAG晶体上,晶体端面镀膜作为端面镜构成平行平面谐振腔。采用光纤耦合输出激光二极管端面抽运技术,利用石墨烯的可饱和吸收作用,在注入功率为1.17W时实现微片激光器的调Q运转,获得波长1064.6nm,重复频率300～807kHz可调,最小脉冲宽度75ns的激光输出。激光器最大输出功率38.4mW,最大单脉冲能量54.7nJ。     

基于石墨烯被动调Q Nd:YAG晶体微片激光器

设计了以石墨烯作为可饱和吸收体的被动调Q掺钕钇铝石榴石晶体(Nd:YAG)微片激光器。该激光器采用三明治结构,附有石墨烯薄层的YAG晶体紧密压贴于工作物质Nd:YAG晶体上,晶体端面镀膜作为端面镜构成平行平面谐振腔。采用光纤耦合输出激光二极管端面抽运技术,利用石墨烯的可饱和吸收作用,在注入功率为1.17 W时实现微片激光器的调Q运转,获得波长1064.6 nm,重复频率300~807 kHz可调,最小脉冲宽度75 ns的激光输出。激光器最大输出功率38.4 mW,最大单脉冲能量54.7 nJ。     

2μm掺铥光纤激光器连续和调Q运转的实验研究

采用二色镜和可变透过率腔镜作为谐振腔,实现了790nm半导体激光器端面泵浦下的双包层掺铥光纤激光器的连续和调Q运转。连续激光运转实验结果表明,在光纤长度和泵浦功率固定时,增益光纤存在激光输出功率最大情况下的最佳输出透过率,在70%最佳透过率时,得到激光中心波长1 930nm、输出功率5.9 W,斜率效率为46%。采用石墨烯分散液作为可饱和吸收体,插入增益光纤与输出镜之间,实现了掺铥光纤激光器的稳定被动调Q运转。当泵浦功率为3.4 W时,获得最大平均输出功率为39mW,对应的脉冲宽度为0.9μs,脉冲重复频率为67kHz,单脉冲能量为210nJ;平均输出功率、脉冲宽度与泵浦功率近似呈线性关系。     

基于石墨烯可饱和吸收体的被动锁模、被动调Q掺镱光纤激光器

报道了石墨烯材料作为可饱和吸收体的被动锁模、被动调Q掺镱全光纤激光器。采用环形腔结构,在抽运功率为1.2W时,有稳定的重复频率为1.04MHz的自锁模脉冲发生,平均输出功率为46mW;当抽运功率增加到2.3W时,平均输出功率为170mW,相应的单脉冲能量高达163nJ,脉冲宽度约为680ps。采用线形腔结构,实现了石墨烯被动调Q激光脉冲输出,其重复频率在140～257kHz可调,最窄激光脉冲宽度为70ns,最大平均功率为12mW,相应最大单脉冲能量为46nJ。     

利用GaAs作为饱和吸收体的被动调Q光子晶体光纤激光器

利用GaAs晶体作为可饱和吸收体, 实现了掺镱光子晶体光纤激光器的被动调Q输出。实验用掺杂光子晶体光纤的芯径为21 μm, 数值孔径为0.04, 在实现了大模场面积的同时, 保证了激光器的单模运转, 从而得到高光束质量的激光输出。实验使用高功率半导体激光器作为抽运源, 采用自行研制的耦合系统将抽运光耦合进入光子晶体光纤的包层中。在激光器平均输出功率为5.8 W时, 实验得到的最短输出激光脉冲为80 ns, 重复频率为6.7 kHz。     

基于饱和吸收镜的被动锁模光纤激光器

在普通单模光纤环中插入半导体可饱和吸收镜(SESAM)作为非线性器件,实现了自启动的被动锁模光纤激光器,并产生了亚皮秒量级的稳定锁模激光脉冲。输出锁模脉冲的基频为几兆赫兹。利用基于倍频晶体的二次谐波自相关仪测得锁模脉冲的脉宽为422 fs,最窄时可达377 fs,利用光谱仪测得脉冲谱宽为6.35 nm,脉宽谱宽乘积为0.329,接近于双曲正割脉冲的变换极限。实验中激光器输出脉冲稳定,没有观察到子脉冲和直流分量。在一般的实验室条件下,未采取任何附加措施,激光器可连续稳定工作10 h以上,没有出现失锁现象。该装置结构简单,紧凑,易于调整,工作稳定,可以很方便地实现自启动锁模。     

基于闪耀光栅的可调谐Er3+/Yb3+共掺光纤激光器

报道了一种结构简单、调谐方便的宽带可调谐Er3+/Yb3+共掺光纤激光器.采用半导体激光二极管(LD)作为抽运源,以大模面积Er+/Yb3+共掺双包层光纤为增益介质,利用闪耀光栅作为波长选择器件,实现了1550 nm波段稳定的可调谐激光输出,调谐范围达36 nm,几乎覆盖了整个荧光谱宽度.整个调谐范围内,输出激光线宽小于0.08 nm.输出功率随波长的变化而变化,在25 nm调谐范围内激光功率不低于400 mw.波长为1543.86 nm时获得最大输出功率510 mW,斜率效率为26%.这种光纤激光器具有效率高、线宽窄、调谐范围大、输出稳定等优点,可用于密集波分复用(DWDM)光纤通信系统和高精度光纤传感系统.     

LD端面泵浦Cr^4＋：YAG被动调Q的Nd：YLF激光器

二极管端面泵浦的Ｎｄ：ｙＬＦ激光器中，采用Ｃｒ＾４＋：ＹＡＧ作为饱和吸收体，实现了被动调Ｑ，激光输出波长为１．０５３ｎｍ。     

线形腔半导体可饱和吸收镜被动锁模掺镱光纤激光器

皮秒脉冲在超连续谱光源中具有重要应用,基于线形腔搭建了半导体可饱和吸收镜(SESAM)被动锁模皮秒脉冲掺镱光纤激光器,详细分析对比了激光器中所用光纤光栅的反射率、反射带宽以及SESAM的宏观特性参数对锁模激光器输出脉冲特性的影响。实验结果表明:选择10%反射率和0.3nm反射带宽的光纤光栅比较有利于激光器的稳定锁模;光纤激光器对SESAM参数的适用范围比较大,SESAM的非饱和损耗对激光器输出平均功率影响较大,SESAM的非饱和损耗越小,激光器输出脉冲的平均功率越高。     

Passively Q -switched Ytterbium-Doped Double-Clad Fiber Laser With a Cr4+:YAG Saturable Absorber

A high-power and high-repetition-rate passively Q -switched ytterbium-doped single-mode double-clad fiber laser was built using a Cr⁴⁺:YAG saturable absorber (SA). Two different SAs with initial transmissions of T_omicron = 30% and T_omicron = 50% were studied. At the maximum coupled pump power of 9.8 W, an output power of 4.7 W, pulse duration of 143 ns, pulse repetition rate of 253 KHz, pulse energy of 18.5 muJ, and slope efficiency of 49% were obtained with the T_omicron = 30% SA.     

Cr4+:YAG-Nd3+:YAG复合型单晶光纤及其被动调Q激光器

研究了被动调Q激光器选用激光加热基座法(LHPG)生长的Cr^4 ：YAG-Nd^3 ：YAG一体化复合型单晶光纤。初步实验结果表明该单晶光纤完全满足全固化被动调Q激光器的要求。对配置两种不同结构输出镜时分别对应的输出光束的特性进行了观测。已实现了脉宽9ns，最大平均输出功率达19mW，频率为10kH2的调Q激光。     

基于ZnO可饱和吸收体的超快激光器

ZnO是一种优异的可饱和吸收体(SA),然而它在近红外波段的光吸收性能较弱,限制了其在超快光子学领域的进一步应用.首先采用水浴法制备了 ZnO微球粉末,旋涂到金镜衬底上制备成ZnO-SA,再利用磁控溅射法及热退火在ZnO-SA表面修饰了金纳米颗粒,制备了一种新型的金核壳结构的ZnO-SA.由于金纳米颗粒的表面等离子体吸收效应,将ZnO-SA的调制深度提升至4.07％,非饱和损耗降低至24％.使用这种新型的ZnO-SA成功地提升了调Q激光器的输出特性,同时也构建了稳定的波长为1.55 pm环形腔掺铒光纤锁模激光器,最大平均输出功率为2.67mW,重复频率为3.53 MHz.研究结果表明,这种具有金纳米颗粒修饰的ZnO-SA在制备高性能锁模激光器方面具有巨大的应用潜力.     

Soliton Thulium-Doped Fiber Laser With Carbon Nanotube Saturable Absorber

We report stabilization of a thulium-holmium codoped fiber soliton laser with a saturable absorber based on carbon nanotubes. The laser generates transform-limited 750-fs pulses with 0.5-nJ energy.