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。     

同步抽运锁模的掺镱光纤激光器

同步抽运锁模是一种调制增益的锁模技术，就是调节抽运光的调制频率使之等于激光器纵模间隔的整数倍。通过对抽运光源半导体激光器的驱动电流进行正弦调制，实现了掺镱光纤激光器(YDFL)的同步抽运锁模。通过调整抽运激光器的调制频率，在相应于二次谐波锁模，4阶有理数谐波锁模条件下分别得到了较窄的脉冲输出。对重复频率625kHz的二次谐波锁模脉冲序列，脉冲宽度小于20ns，约为抽运光宽度的1／40；平均输出功率2．34mw，能量转换效率约为5％。     

高次谐波锁模飞秒掺镱光纤激光器的噪声情况

高重复频率的飞秒激光在高速激光测距和三维成像等领域有着非常重要的作用。其中基于飞秒光纤激光器的高次谐波锁模是获得GHz量级以上高重复频率脉冲的重要手段之一。基于含腔内光栅对色散补偿的非线性偏振旋转（NPR）锁模的掺镱（Yb）光纤激光器,在180 mW泵浦光时获得了稳定的143 MHz基频锁模脉冲序列,当泵浦光功率升至1 W时获得了最高20次谐波（2.86 GHz）锁模脉冲序列输出。系统地对比研究了基频锁模与高次谐锁模状态下,脉冲重复频率精密锁定后的艾伦偏差和相位噪声,7次谐波锁模状态下重复频率锁定精度能够保持在10?13 Hz@1 s的稳定度,为高次谐波锁模飞秒激光脉冲序列用于精密测量提供了实验依据。     

自锁模掺镱光纤激光器研究

用反射率为 1 5dB掺镱光纤光栅作为反射器的掺镱光纤激光器 ,产生了稳定的纳秒级脉冲序列 ,脉冲宽度小于 5ns。激光器的阈值功率为 1 8mW ,在锁模工作区域内最大输出平均功率为 3mW ,脉冲重复频率为 2 5MHz,能量转换效率为 5 %。研究了产生自锁模的原因和特性     

波长扫描锁模掺Er光纤激光器的实验研究

阐述了波长扫描锁模掺Er光纤激光器的工作机制,并进行了实验研究.用波长980nm的激光二极管作为泵浦源,在可调谐滤波器100 Hz的扫描频率下,得到了重复频率25 MHz,波长扫描范围1 527～1 534 nm的稳定脉冲序列.激光器以锁模运转的阈值泵浦功率为8.7 mW.当入纤泵浦功率为57.6 mW时,得到了平均功率为0.68 mW的脉冲输出.     

基于半导体光放大器交叉增益调制效应的主动锁模光纤激光器

提出一种腔内损耗小的基于半导体光放大器(SOA)交叉增益调制效应(XGM)的主动锁模光纤激光器结构。使用光环行器成功减小了激光器的腔内损耗,提高了激光器的输出功率。从理论上对有理数谐波锁模过程中腔内脉冲复合的物理机制进行了详细分析。利用有理数谐波锁模技术,在调制频率为10 GHz下,得到了重复频率为30 GHz的皮秒级光脉冲序列输出,其峰值功率约0.5 mW。由于半导体光放大器的宽增益谱与滤波器的较大可调谐范围,使得激光器输出可以在较大的波长可调谐范围内保持较大功率输出。成功实现了调制频率为20 GHz的谐波锁模短光脉冲输出,可调谐范围达40 nm,峰值功率大于0.65 mW。半导体光放大器和激光器的短腔长保证了激光器的长期稳定性。     

低功率泵浦三镜腔结构的Cr:LiSAF激光器各种运转特性的研究

报道了采用三镜腔结构的Cr:LiSAF激光器在低功率的氩离子单谱线激光泵浦下,连续光、自调Q、自锁模和自调Q-自锁模的运转特性。当泵浦功率为860 mW时,在腔内不加任何调制器和可饱和吸收体,可实现自锁模运转,得到重复频率为150 MHz,脉冲宽度为51 fs,输出功率为48 mW的脉冲序列。     

表面态型半导体可饱和吸收镜实现Nd:YAG激光器被动锁模

砷化镓半导体材料与空气接触的表面存在密度很高的电子表面态，砷化镓材料内部的电子可以通过这种表面进行驰豫，驰豫时间估计在ps量级。依此原理，制作了一种新型的表面态型半导体可饱和吸收镜，用其作为被动锁模吸收体．实现了半导体端面泵浦Nd：YAG激光器被动连续锁模。在泵浦功率为4W的情况下．获得了连续锁模脉冲序列，重复频率150MHz，锁模脉冲平均输出功率为300mW，脉冲宽度为10ps。     

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1 0 W时,获得了连续锁模脉冲序列,重复频率2 0 0 MHz,锁模脉冲平均输出功率为70 m W.在未加任何色散补偿的情况下,脉冲宽度为4 .35 ps     

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.     

全光高速同步时钟信号的产生

采用 2 5GHz光脉冲序列作为低速时钟 ,将其注入一含半导体光放大器 (SOA)的锁模光纤激光器中 ,利用SOA的交叉增益调制效应 ,采用有理数谐波锁模技术 ,产生了 2～ 7倍同步群路时钟信号。利用这一技术可以为未来高速光时分复用 (OTDM)通信网络中心处理单元提供同步控制时钟。     

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。     

环形铥光纤激光器中脉冲簇及其簇群的产生

本文研究了基于非线性偏振旋转锁模的铥光纤激光器中脉冲簇及脉冲簇群的产生.通过在环形腔内引人两段长度分别为100 m和350 m的SMF-28光纤来增强腔内非线性和色散,从而产生了脉宽为30～50 ns的束缚态脉冲簇.一个束缚态脉冲簇可以产生12个振幅不同但时间间隔相同的子脉冲.发现调节偏振控制器角度可以改变脉冲簇宽度以...     

基于SOA非线性偏振旋转效应谐波锁模光纤激光器的数值研究

基于半导体光放大器(SOA)的锁模光纤环行激光器因其能得到高质量、高重复率的光脉冲而受到人们的广泛关注.在考虑SOA非线性偏振旋转效应下,建立了基于SOA的谐波锁模光纤激光器理论模型,利用该模型,着重研究了在不同SOA注入电流情况下,SOA非线性偏振旋转效应对谐波锁模光纤激光器输出脉冲波形、峰值功率及脉冲宽度的影响.研究结果表明:当SOA注入电流分别为102 mA和106 mA时,可以获得峰值功率为0.16 mW和0.56 mW、脉冲宽度为6 ps和19.8 ps的稳定锁模脉冲.     

半导体激光侧面泵浦主动锁模Nd：YAG激光器

报道了用调制频率为４８ＭＨｚ的调幅锁模调制器实现准连续６０Ｗ半导体激光侧面泵浦Ｎｄ：ＹＡＧ激光器的锁模，初模脉冲宽度为１２０ｐｓ。实验中观察到自锁模现象，并对此作了分析。     

碰撞锁模多量子阱半导体激光器模式锁定过程的物理模型

提出了碰撞锁模多量子阱激光器模式锁定过程的完整的物理模型，该模型全面地考虑了吸收体的饱和吸收效应和瞬态光栅效应及增益区端面附近和靠近吸收体处的瞬态光栅作用。作为应用实例采用本模型研究了多量子阱结构激光器的模式锁定过程及瞬态光栅对脉冲半峰宽及峰值功率的影响。     

光纤激光器技术

在概述光纤激光器基本原理、主要特性及其多种分类方法的基础上,首先介绍了双包层光纤激光器的工作原理和最新进展。通过对几种典型实验装置的分析阐述了光纤激光器的多波长产生机制。并详细讨论了光纤激光器产生锁模脉冲的三种技术：采用振幅或相位调制器的主动锁模技术、利用非线性效应的被动锁模技术以及混合锁模技术,最后比较了这三种技术和实验装置的优缺点并介绍了它们的最新发展情况。     

谐波锁模SOA光纤环形激光器的改进方案及其数值研究

对谐波锁模半导体光放大器(SOA)光纤环形激光器的工作条件提出改进,并采用自再现理论对其进行了数值研究.数值结果表明:激光器在新的工作条件下,即调制SOA被高直流偏置,对自发辐射信号进行调制并提供锁模脉冲克服腔损耗所需的增益,而此时的增益SOA被低直流偏置充当增益补偿器,输出的锁模脉冲质量显著提高.     

可饱和吸收体对某一波长激光被动锁模的理论分析

本文发展了光学谐振腔内可饱和吸收体对任一波长激光被动锁模的动力学方程,并求得其解析解．理论结果与实验基本吻合．