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.     

调制SOA的偏置电流对谐波锁模光纤环行激光器输出脉冲的影响

本文提出了一个谐波锁模光纤环行激光器模型 ,该模型包含两个半导体光放大器 (SOA) ,其中一个SOA作为调制器(简称调制SOA) ,另一个提供增益 (简称增益SOA)。本文着重研究了调制SOA的偏置电流对锁模脉冲的影响。结果表明 :随着偏置电流的增大 ,脉冲形状将发生扭曲 ,甚至出现多峰结构 ;且输出脉冲的峰功率和方均根宽度都将增大。理论研究结果符合实验观测。     

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.     

基于SOA的L波段多波长锁模光纤环形激光器

报道了一种基于半导体光放大器(SOA)的L波段多波长光纤环形激光器,采用自制的100GHz信道间隔的光纤Mach-Zehnder(M-Z)干涉仪作为梳状滤波器,电吸收调制器(EAM)实现主动锁模,在1593.6nm附近获得了11个波长的同步锁模脉冲序列,脉冲重复频率为10GHz,半高全宽约为24ps,不同波长间功率不平坦度小于1dB。激光器具有工作稳定、输出光谱较宽和不同波长间功率波动小的特性。     

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。     

同步泵浦锁模掺铒光纤激光器

通过对泵浦光源半导体激光器(LD)的驱动电源进行正弦调制,实现了掺铒光纤激光器(EDFL)的同步泵浦锁模。在相应于谐波锁模、有理数谐波锁模条件下得到了稳定的脉冲输出。对重复频率544．431。kHz的二次谐波锁模脉冲序列,脉冲宽度为420．4ns,占空比为1．0：4．4,峰值功率为3．34mW;实验中还观察到了自调Q现象,脉冲序列的重复频率为18．25MHz,脉冲半宽度为8ns,占空比为1．0：6．9,峰值功率为2．3mW。     

10 GHz主动锁模光纤激光器

报道了由电吸收调制器 (EAM)和半导体光放大器 (SOA)构成的 10GHz光纤锁模激光器 ,可输出脉宽为 10ps,谱宽为 0 4nm近变换极限的锁模光脉冲序列。该激光器在未加反馈控制回路情况下 ,可稳定工作 6h以上。并对EAM和SOA工作参数对锁模脉冲性能的影响进行了分析。     

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％。     

主动有理谐波锁模光纤激光器

利用有理谐波锁模,实现了锁模光纤激光器输出光脉冲重复频率的倍增,得到了重复频率10GHz~50GHz输出脉冲.     

主动锁模光纤激光器有理数谐波锁模与重复频率的分频现象

在主动光纤锁模激光器的实验中,我们在较低的调制频率下观察到了有理数谐波锁模的现象。利用不到１．４ＧＨｚ的调制信号,得到了２．８－５．６ＧＨｚ的光脉冲信号。此外,还观察到了重复频率的二分频现象;即输出的光脉冲的重复频率是调制频率的１／２。     

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.     

腔面反射率对超辐射发光二极管输出特性的影响

本文用耦合速率方程,从理论上分析研究了超辐射发光二极管(SLD)的功率输出特性。主要讨论了腔面反射率对其功率输出特性的影响。研究结果表明,半导体激光器(LD)存在一最佳输出功率腔面反射率,随腔面反射率的降低,SLD的功率曲线斜率减小,输出功率降低,光谱调制深度减小。增大后腔面反射率可以提高SLD的输出功率,减小其工作电流。由于腔面反射率的降低,前后传输的光子在有源区内的分布的对称性发生了变化,表现为非均匀性,后向传输波大于前向传输波。最后,把理论计算结果同我们研制的1.3μm徐层结构超辐射发光二极管的实验结果作了比较,得到了较好符合。     

谐波锁模光纤激光器脉冲振幅数值分析

为了研究马赫-曾德尔型调制器的调制特性及锁模脉冲振幅均衡条件,采用调节直流偏置电压和调制深度的方法,来控制调制器透射曲线。通过时域分析,在5GHz调制频率下对锁模脉冲序列和调制曲线进行数值研究。用MATLAB软件模拟分析了2阶～7阶锁模光脉冲序列和调制曲线的时域分布图。数值分析结果表明,锁模脉冲振幅均衡的条件是光脉冲序列经过调制器后经历相同的透射系数。线性调制区与非线性调制区均可获得振幅均衡的锁模脉冲;当有理数谐波锁模阶数p4时,调制深度β变化对脉冲振幅均衡程度影响剧烈。该结果对获得功率均衡的谐波锁模脉冲的实验研究有一定的参考意义。     

基于再生锁模系统的低相噪微波源

采用再生锁模光纤激光器作为高质量微波源的振荡级,产生了高质量的微波信号。为了保证振荡环路的稳定性,采用了锁相技术和腔长控制;采用"单模光纤(SMF)+法拉第旋光镜(FRM)"的结构代替了全保偏光纤,在腔内存在偏振扰动的情况下保证了系统稳定并降低了系统成本;在光生微波环路中加入了半导体光放大器(SOA),有效地提高了边模抑制比。最后,获得了的相位噪声为-98dBc/Hz(@10kHz)、线宽小于5Hz的20GHz微波信号。在10h的观测时间内,频率漂移小于2Hz,频率长期稳定性优于1×10-10。     

一种适合于大量制备行波SOA增透膜新技术

提出了一种适合于批量制备SOA减反膜的实时监控技术。监控系统简单,操作方便,可以应用于国产镀膜机。由此技术批量制备SOA,腔面剩余反射均接近10-4。     

输入信号消光比对光纤环形腔实现光信号复制的影响

首次从理论上推导利用光纤环形腔实现信号复制时输入信号消光比对环形腔输出信号消光比影响的定量关系,并在实验上观察到光信号中连续光基座引起复制信号消光比恶化的现象.实验测得了输入信号消光比对输出信号恶化程度的定量关系,与理论结果相符.通过减小连续光基座,实现了光纤环形腔对光信号的多次复制.利用掺铒光纤放大器(EDFA) 对环形腔进行功率补偿,及半导体光放大器(SOA)对输出信号进行功率均衡,实现了半功率复制10次以上.