基于单壁碳纳米管的高功率被动锁模光纤放大器

具有高平均功率、高峰值功率和窄脉宽的被动锁模皮秒激光器在高精度激光加工领域具有非常广泛的应用。可饱和吸收体是被动锁模激光器的关键元件,新型可饱和吸收体(SA)-单壁碳纳米管(SWCNT)具有波长覆盖范围较宽、制作方法简单、制备成本低等显著优点,被广泛应用于产生被动锁模激光。基于碳纳米管的被动锁模激光器的研究国     

被动锁模激光器的关键技术与研究进展

概述了被动锁模光纤激光器的分类,介绍了锁模激光器的工作原理以及特点.分析了碳纳米管、石墨烯等可饱和吸收体在被动锁模光纤激光器中的应用,介绍了光子晶体光纤的特点及其在锁模光纤激光器的应用,总结了被动锁模光纤激光器的发展前景及其需要解决的问题.     

基于单壁碳纳米管的多波长被动锁模激光器

提出了一种基于单壁碳纳米管/聚酰亚胺复合材料薄膜和马赫-曾德尔型滤波器的多波长被动锁模掺铒光纤激光器。该环形腔掺铒光纤激光器以980nm的激光二极管作为抽运源,3.2m掺铒光纤作为增益介质,单壁碳纳米管作为可饱和吸收锁模器件。增加抽运功率到24mW时,得到中心波长为1559.3nm,3dB谱宽为1.4nm,平均输出功率为0.8mW的脉冲激光输出。然后在环形腔中,接入马赫-曾德尔型滤波器作为多波长选择器件,通过调整马赫-曾德尔型滤波器两臂光纤长度差,在室温下得到了3dB带宽内稳定的15个波长激光脉冲输出,波长间隔为0.1nm,连续0.5h观察,脉冲激光输出稳定。     

锁模光纤激光器的研究进展

锁模光纤激光器因其紧凑小巧、成本低和光束质量好等优点,近年来获得了快速发展。根据锁模原理可将锁模光纤激光器分为三类:主动锁模光纤激光器、被动锁模光纤激光器、主被动混合锁模光纤激光器。本文对各类锁模光纤激光器的关键技术和研究进展作了较为详细的介绍,并展望了其应用前景。     

基于非线性环形放大镜和微纳光纤锁模激光器的研究现状

被动锁模光纤激光器是超快激光家族中的重要成员,凭借光纤的优良特性,如鲁棒性好、结构简单紧凑、稳定可靠等,吸引了相关研究者的广泛关注。近年来,随着光纤制备工艺和锁模技术的不断进步,光纤锁模激光器得到了迅速发展。基于此,描述锁模技术及不同色散区的锁模激光器,并依据锁模机制、脉冲性质等分类叙述,综述了国内外该领域的研究现状和发展趋势,重点阐述全光纤非线性环形放大镜和微纳光纤锁模激光器的研究进展。     

光纤激光器被动锁模技术研究进展

超快光纤激光是目前激光器研究的一个热点。非线性可饱和吸收效应是光纤激光器被动锁模技术的核心。被动锁模技术主要分为真实饱和吸收体和人造饱和吸收体,真实可饱和吸收体包括:半导体可饱和吸收镜(SESAM)和纳米材料等;人造可饱和吸收体包括:非线性偏振旋转演化(NPE)、非线性光环形镜(NOLM)、非线性多模干涉(NLMMI)和Mamyshev再生器(Mamyshev)等。本文综述了最近各类可饱和吸收效应锁模光纤激光器的发展方向,简要阐明工作原理、技术优势、解决所面临问题的方法以及应用领域。     

被动锁模光纤激光器的研究进展

被动锁模光纤激光器以其结构简单和紧凑而倍受关注,是未来时分复用(OTDM)光通信系统、光传感和光探测等的理想光源.介绍了当前被动锁模光纤激光器的研究进展,分析了其工作原理、锁模方法、特点及关键技术,最后对其应用前景作了展望.     

基于单壁碳纳米管可饱和吸收体的被动锁模光纤激光器研究

基于单壁碳纳米管(SWCNTs)作为光学可饱和吸收体(SA)的恢复时间快(<1ps)、饱和光强低、锁模自启动、工作光谱范围宽且制备方法简单、成本低、化学稳定性好、易与光纤兼容等优点,利用SWCNTs-SA实现了稳定脉冲序列输出的实验结果。利用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)易成膜且机械性能良好的特点,将SWCNTs与PMMA一起分散在二氯化苯(DCB)溶液中,运用光学诱导作用将SWCNTs吸附在单模光纤(SMF)端面,并加热固化成膜。在光纤激光器环形腔结构中引入SWCNT/PMMA薄膜作为SA,获得了具有稳定的重复频率为8.366MHz的基频锁模脉冲序列,其中心波长在1 562nm,脉冲宽度为1.2ps。     

光纤激光器锁模技术研究进展

锁模光纤激光器能够产生超短脉冲,在众多领域中有着广泛的应用前景。概述了光纤激光器锁模实现技术的基本原理、典型结构和最新研究进展,分析了主动锁模、被动锁模和混合锁模技术的优缺点,并对多波长锁模、拉伸脉冲锁模和基于光子晶体的锁模光纤激光器的最新研究情况进行了介绍和分析。展望了锁模光纤激光器研究的发展方向和急需解决的问题。     

基于饱和吸收镜的被动锁模掺铒光纤激光器

为了研究基于半导体可饱和吸收镜的被动锁模光纤激光器的输出特性,采用1480nm的半导体激光器作为抽运源,利用掺铒光纤作为增益介质,以及光纤环行器、偏振控制器、波分复用器和耦合器等构成了环形腔结构的被动锁模光纤激光器。实验中获得了峰值波长1586nm、光谱宽度4.8nm、重复频率11.2MHz、最大平均输出功率8.4mW的稳定锁模激光脉冲输出。结果表明,调整光纤偏振控制器会使光纤激光器输出脉冲的时域波形略微发生变化,在实际应用中需要注意偏振态变化对锁模光纤激光器输出脉冲时域特性的影响。这一结果对于半导体可饱和吸收镜在被动锁模光纤激光器中的应用及其特性具有一定帮助。     

瓦级输出全光纤结构2.0μm掺铥皮秒脉冲光纤激光器

研制了高功率全光纤结构2μm波段掺铥皮秒脉冲光纤激光器。该激光器采用了主振荡功率放大(MOPA)结构设计,种子源采用790nm的多模半导体激光器作为抽运源、双包层掺铥光纤作为激光增益介质、半导体可饱和吸收镜(SESAM)作为锁模器件,从而实现了重复频率为10.4MHz的皮秒激光脉冲输出,其最大平均输出功率为15mW。种子源经过一级掺铥光纤放大器后,获得了1.1W高平均功率输出,相应的单脉冲能量高达105nJ,激光脉冲宽度为9ps,峰值功率为11.6kW。此时测得激光脉冲的中心波长为1963nm,3dB光谱带宽为0.5nm。     

Study on parameter optimization in a passively mode-locked Erbium-doped fiber laser

Optical soliton communication is the frontier research topic of optical fiber communication. In this paper, we study optical solitons generated by passively mode-locked Erbium-doped (Er-doped) fiber (EDF) laser. We analyze the variation of nonlinear equilibrium point parameter N of the passively mode-locked EDF laser in the role of group-velocity dispersion (GVD) and small-signal gain, and adjusting system parameter N is as close as to possible to 1. The ground state first-order optical soliton which generated through system parameter optimization of the passively mode-locked EDF laser will improve the efficiency and stability of optical soliton communication system. The research of this paper will have provided the theoretical foundation of parameter optimization in a passively mode-locked EDF laser. And it will be possible for the passively mode-locked fiber laser in optical fiber communication system to be applied from the laboratory stage to the practical application.     

Study on the chaotic dynamics of the mode-locked fiber ring laser

In this paper, we study the chaotic dynamics of the mode-locked fiber laser by numerical simulation. The structures of the passively mode-locked fiber laser and the actively mode-locked fiber laser are studied by modeling and analysis. By appropriately adjusting the small signal gain of the optical fiber amplifier, we observe the period-doubling bifurcations and route to chaos in the passively mode-locked fiber laser based on nonlinear polarization rotation effect. Chaos in the actively mode-locked erbium-doped fiber laser is obtained by adjusting the elliptic modulus parameter of the active modulator and the intra-cavity length. Simulation results have theoretical significance for the practical application of chaotic soliton communication.     

Influences of finite gain bandwidth on dissipative solitons in passively mode-locked Er-doped fiber laser

Dissipative solitons in the passively mode-locked fiber lasers based on the gain medium of erbium-doped (Er-doped) fiber have attracted a lot of interest in recent years. In this paper, we study the influences of finite gain bandwidth on dissipative solitons in passively mode-locked Er-doped fiber laser. We investigate the influences of the finite gain bandwidth on pulse duration, pulse peak power and single pulse energy of dissipative solitons. The results show that gain bandwidth of the gain medium has influence on dissipative soliton characteristics in passively mode-locked Er-doped fiber laser. The research in this paper has important theoretical and practical significance.     

一种全自动调节的锁模光纤激光器

通过在非线性偏振旋转环形腔中引入一种全光纤化的角度可调的起偏器,简化了被动锁模光纤激光器的结构,通过调节环形腔内的光纤起偏器和1/4波片的角度就能够实现锁模脉冲的输出。基于此简化结构,引入基于单片机的触发反馈电路,控制偏振片和波片的旋转状态,实现了腔内锁模脉冲的自动调节输出,得到平均功率为8mW的、重复频率为5.6 MHz的全自动锁模脉冲稳态输出。     

激光相干合成的研究进展:2011—2020

本文回顾了过去10年激光相干合成领域取得的重要进展,总结了可合成激光模块性能提升的标志性成果,梳理了相干合成使能技术取得的重要突破,展示了不同类型激光相干合成取得的成果及其多样化应用,并对激光相干合成领域的发展进行了展望。     

1.7 μm超快光纤激光器研究进展（特邀）

超快光纤激光器具有紧凑性高、光束质量佳、散热性好等优点,是一种极具发展潜力的激光光源。工作波长作为超快光纤激光器的重要参数,在一定程度上决定了激光器的应用领域。近年来,得益于1.7 μm波段的独特光谱特性,1.7 μm波段超快光纤激光器在生物医学、聚合物加工、光学成像等领域具有重要的应用价值。因此,研制高性能的1.7 μm波段超快光纤激光器成为激光领域的研究热点之一。文中综述了近期1.7 μm波段超快光纤激光器的研究进展,对目前获得1.7 μm波段超短脉冲的不同方式进行总结,分析其技术特点;同时,介绍了笔者所在课题组报道的1.7 μm波段耗散孤子超快光纤激光器及其放大系统的研究成果,概述了其工作原理、技术难点;最后,对1.7 μm波段超快光纤激光的应用前景及发展趋势进行了展望。     

可调谐被动锁模掺铥光纤激光器

为了实现波长可调谐被动锁模掺铥光纤激光器，提出了基于激光腔随机双折射效应通过调节激光偏振态来改变被动锁模掺铥光纤激光器的工作波长的方法，并进行了原理分析和实验验证。结果表明，调节偏振控制器可实现在2010nm，2019nm，2024nm，2050nm等多个中心波长处的锁模脉冲输出，同时在单个中心波长附近，还可以精密调谐。这种可调谐锁模激光器结构简单、可调谐性好，对光通信、超快光学、医学、遥感技术和雷达等应用中光源的选择有一定的参考价值。     

UWB over Fiber室内无线传输的实验研究

采用被动谐波锁模环形光纤激光器作为超宽带(UWB)光脉冲源,进行了UWB over Fiber室内无线传输的实验研究。利用啁啾脉冲补偿无线信道的色散效应的原理,减小脉冲的宽度,降低符号间干扰。基于被动谐波锁模、光脉冲展宽原理以及UWB光电转换、UWB脉冲放大和Bowtie孔径UWB天线技术,将光纤激光器的光脉冲转换为满足FCC(US federal communications commission)规定的UWB微波脉冲序列进行传输。使用光纤激光器、宽带光电转换器、宽带脉冲放大器和Bowtie孔径UWB天线搭建UWB无线通信系统,实现了约1.2m的UWB室内无线传输。并通过研究天线的间距,电磁干扰,光脉冲源以及衰减器和放大器对UWB室内无线传输的影响,得出了这种系统的最佳结构。对应无线传输发射端前加和不加电脉冲放大的两种情况,经过UWB室内无线传输后分别探测到高斯单周脉冲(FWHM约150ps)和高斯偶脉冲(FWHM约120ps)。