基于光纤环镜的被动锁模飞秒脉冲光纤激光器

在当前的高速光通信系统中,光源的选择至关重要。文章分析了光纤环镜的非线性传输特性,论述了利用光纤环激光器锁模产生超短脉冲的原理。     

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。     

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.     

被动锁模光纤激光器的自启动机理的理论研究

本文在考虑光纤激光器的偏振引起的交叉相位调制的情况下研究了光纤激光器的被动锁模的自启动机理，建立了以激光场耦合方程为基础的光纤激光器工作的理论模型，并就该激光器连续工作时的不稳定性作了详细分析。结果表明，被动锁模的自启动可由光纤激光器连续工作的不稳定性产生。     

单直非线性腔脉冲自锁模激光器的理论研究

首次提出一种新的自锁模机制──在单直腔中直接插入光学元件构成非线性腔实现自锁模运转的机制。建立此机制的物理模型和数学方程,完成数值计算并分析得出了锁模自启动条件及最佳运转条件。计算结果适用于多种激光器。     

多波长超短脉冲主动锁模光纤激光器

利用色散补偿光纤增加腔内色散 ,在主动锁模光纤环形激光器实验中得到了重复频率 10GHz,8个波长 (19个波长 )的输出脉冲。     

石墨烯被动锁模光纤激光器的研究进展

自2009年石墨烯(Graphene)材料被成功用于产生超短脉冲以来,出现了多种腔形、多种波长、多种脉冲特性的锁模激光器。利用石墨烯可饱和吸收特性制成的锁模器件具有稳定性好、响应波长广、恢复时间短、插入损耗小等多方面的优势,是目前超短脉冲领域的研究热点。重点对石墨烯被动锁模光纤激光器的研究进展进行了总结,并针对该领域面临的问题,指出其发展趋势。     

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。     

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。     

基于全固型掺镱光子带隙光纤的被动锁模全光纤环形孤子激光器

采用全固型掺镱光子带隙光纤(AS-Yb-PBGF)作增益介质并提供反常群速色散(GVD),设计了一种被动锁模全光纤环形孤子激光器。没有使用任何块状色散补偿元件。因此,该激光器腔型结构简单、紧凑、环境稳定性高,更容易实现全光纤结构。脉冲在激光腔内的传输用广义非线性薛定谔方程描述,并采用分步傅里叶方法数值模拟了该激光器的单孤子运转的动力学过程。计算时,将AS-Yb-PBGF的长度选取为0.4m,改变激光腔内单模光纤(SMF)的长度,得出了最佳运转参数:当AS-Yb-PBGF固定为0.4 m时,选择单模光纤等于0.4 m,就可以实现脉冲宽度为244 fs,脉冲能量为14 pJ和时间带宽乘积为0.32,即接近傅里叶变换极限的单孤子运转。     

利用NALM结构的被动锁模掺铒光纤激光器的研究

为了研究光纤中的非线性效应对锁模脉冲的影响,采用非线性放大环镜来实现被动锁模,在分析非线性放大环镜传输特性理论的基础上,对被动锁模掺铒光纤激光器进行了相关的实验研究。实验中观察到了重复频率为280.2MHz、中心波长是1556.235nm、线宽是0.4nm的稳定的锁模脉冲现象。研究结果对更深入地了解被动锁模产生现象、进一步开展后续研究具有极其重要的意义。     

长腔被动锁模掺镱光纤激光器的方波脉冲产生

报道了一种基于非线性光纤环形镜(NOLM)、工作在耗散孤子共振(DSR)区的长腔被动锁模掺镱光纤激光器,该激光器谐振腔的总长度约为1502 m,可以输出重复频率为133.18 kHz的高能量方波脉冲,且输出脉冲的宽度和单脉冲能量均随泵浦功率的增大而呈线性增大。当泵浦功率增大到414.47 mW时,输出的方波脉冲具有最大宽度(761.6 ns),同时单脉冲能量达到了最大值(60.2 nJ)。通过改变NOLM中单模光纤的长度,进一步研究了谐振腔长度对输出方波脉冲特性的影响,结果表明:谐振腔越长,所得DSR方波脉冲越宽,脉冲峰值功率越低。     

Gain Dependent Optimum Pulse Generation Rates of a Hybrid-Type Actively and Passively Mode-Locked Fiber Laser

We have experimentally observed and theoretically analyzed the gain dependent optimum repetition rates of a hybrid-type active and passive mode locked laser pulses in an erbium-doped fiber laser of the figure-of-eight geometry by utilizing a nonlinear amplifier loop mirror (NALM) as a saturable absorber and a directional-coupler type electro-optic modulator as an active mode locker. Transform-limited mode-locked pulses of about 10 ps width were obtained at repetition rates which correspond to harmonics of the cavity fundamental frequency and depend on the optical amplifier gain in the NALM.     

10 GHz再生锁模光纤激光器获得光纤超连续谱的研究

报道了利用10GHz再生锁模光纤环形激光器（RML-FRL）获得波长在1528～1563nm连续可调、脉宽为4．6～5．8ps的短脉冲输出作为高稳定的光纤超连续（SC）谱泵浦源。对RML-FRL输出的脉冲直接放大泵浦4．5km色散位移光纤（DSF）,得到20dB带宽46．08nm的SC谱输出,经阵列波导光栅（AWG）谱切片后,得到间隔100GHz、中心波长符合ITUT标准的30信道输出,脉宽在6．5～7．8ps,示波器显示任意信道的抖动均值小于1．4ps。     

被动锁模光纤激光器的耦合输出比

基于环形腔被动锁模光纤激光器的基本原理,对影响其输出特性的关键因素--耦合输出比(R)作了理论和实验研究.理论仿真结果表明,要得到高质量的脉冲,激光器腔内增益与耦合输出比存在-最佳比值,小信号增益为7.5 dB时,耦合输出比应在30%左右.实验中取3 m长的增益光纤,分别采用5%,10%～40%和60%～90%的耦合输出比搭建环形腔被动锁模光纤激光器.实验结果对比分析表明.耦合输出比对激光器的输出特性有重要影响,R取5%～10%间时脉冲谱宽最宽(可达25.4 nm)且谱宽调谐范围较大(＞12 nm),R=10%和30%时脉冲波动幅度最小,R=70%左右时单脉冲能量最大(达3.86 nJ).另外,取R=30%,可在脉冲幅值波动较小的基础上获得最大的脉冲能量;而R=10%时为保证脉冲波动小、谱宽宽和能量大的平衡点.取3 m长的增益光纤和R=10%的激光器,获得了重复频率15.87 MHz.谱宽25.4 nm,单脉冲能量约0.52 nJ的脉冲激光,这些特性不会受到工作台振动、激光器搬动及普通温度变化等因素的影响,脉冲幅值存在约4%的波动.     

Nonlinear Dynamics of a Passively Mode-Locked Fiber Laser Containing a Long-Period Fiber Grating

We report on a numerical investigation of the nonlinear dynamics of a passively mode-locked fiber laser containing a long period fiber grating. The model is based on the normalized complex Ginzburg-Landau equation and the nonlinear coupled mode equations of the grating. The numerical results indicate the existence of passive mode-locking and autosoliton generation in the cavity of the laser. Both single and bound soliton pulse trains exhibit period doubling bifurcations and a route to chaos as the normalized saturated gain is increased. Furthermore, we show the presence of long period pulsation, soliton sidebands and possible coexisting attractors excited by multisoliton formation and soliton energy quantization.     

超低重复频率全光纤被动锁模掺铒光纤激光器

报道了一种新颖的全光纤超长环形腔掺铒光纤激光器。该激光器采用非线性偏振旋转(NPR)技术实现自启动锁模,除了NPR元件外,其余全部由单模光纤(SMF)元件组成。通过加入4km的SMF构成长达4.046km的环形腔,产生了重复频率为50.92kHz的稳定锁模脉冲,最大平均输出功率为2.73mW,对应的单脉冲能量为53.61nJ。