可产生高重复频率光脉冲的新理论与新技术

文中论述了获取高重复率光脉冲的一种新方法--有理数谐波锁模技术,阐述了有理数谐波锁模输出高阶光脉冲的物理机制、失谐量与谐波锁模阶数的关系,给出了改善高阶有理数谐波锁模输出脉冲幅度不均衡的几种具体方法.     

20 MHz自启动克尔透镜锁模飞秒钛宝石激光器

传统的克尔透镜锁模激光器能产生脉宽窄峰值功率高的飞秒脉冲,但其重复率(100 MHz)使得每一个脉冲的能量在几个纳焦.在一些实验中需要几十纳焦能量的脉冲,而这又不必使用飞秒激光放大的系统,这就需要一种介于两者之间的技术.除此以外增加单脉冲能量的方法还有腔倒空技术和增加腔长的办法.腔倒空技术需要在腔内加入布拉格衍射盒,结构复杂、昂贵.如果仅仅使用平面镜折叠光路借以增加腔长,不仅会使锁模非常困难,甚至导致激光器无法振荡.最近报导了一种新型的几何腔型多通长腔(MPC).MPC由两个大曲率凹面镜组成,构成类似1∶1的望远放大系统.光束在MPC中往返传输以增加脉冲渡越时间、降低重复率,从而使每个脉冲得到更大的增益,提高单个脉冲的能量.本文报导了低重复率MPC飞秒钛宝石激光器的锁模运转情况,并在腔中使用SESAM实现了锁模的自启动.在国内尚居首次.5W平均抽运功率下,实现了重复率为20 MHz的低重复率锁模运转,锁模脉冲宽度42 fs.(OC32)     

弛张振荡对模锁Nd:YAG激光器稳定性的影响

引言产生超短的和高重复率脉冲的模锁Nd:YAG激光器提供了发展高速光脉冲编码调制通讯系统的可能性。对于这种应用,模锁Nd:YAG激光器的运转必须长期稳定。但是Nd:YAG激光器的模锁不够稳定,且其原因尚不很清楚。本文目的在于弄清不稳定的机理,并获得稳定的模锁Nd:YAG激光器。事实证明,模锁Nd:YAG激光器受弛张振荡变大的影响显著,并受模锁脉冲的振幅变化的影响,甚至严重情况下破坏了模锁。通     

调Q和调Q锁模脉冲共存双波长光纤激光器

为了使光纤激光器同时运转在不同的工作状态,搭建了非线性偏振旋转（NPR）技术和碳纳米管可饱和吸收体（CNT-SA）混合的掺铒光纤激光器。其中,基于NPR效应的腔内双折射引入的梳状滤波器可以实现双波长输出,NPR和CNT-SA的可饱和吸收效应共同作用可以获得调Q或调Q锁模脉冲,因此在该激光器中通过调节参数可以使光纤激光器同时获得双波长调Q和调Q锁模脉冲输出。该双波长脉冲经滤波处理后,观察到1531.23 nm处的波长对应调Q脉冲,其重复率为45.62 kHz,1557.18 nm处的波长对应调Q锁模,调Q包络重复率也为45.62 kHz,包络内锁模脉冲的重复率为18.18 MHz,与激光器腔长相符。该实验结果增强了光纤激光器工作的灵活性,有望进一步拓展其在相关领域的应用。     

高重复频率Nd:YAG锁模激光器稳定运转

目前国内已研制成的脉冲固体锁模激光器,大多工作在单次或极低重复率状态。为了适应高时间分辨光谱学、光化学和精密测距等应用中所需的数据率,我们研制成一台重复频率为每秒30次的主被动锁模激光器。     

基于非线性偏振旋转锁模孤子光脉冲的产生及模拟

非线性偏振旋转(NPR)技术是被动锁模光纤激光器中实现超短脉冲的一种有效方式,因其结构紧凑,可靠性高而备受关注。本文利用基于NPR锁模的掺铒光纤激光器,在1557.7 nm波段,获得了脉冲宽度为1.35 ps,基频重复率为9.49 MHz的脉冲序列输出。利用耦合的金兹堡-朗道方程,数值模拟了激光器中锁模孤子光脉冲的产生,并对锁模建立过程中孤子时域和频域演化进行了分析,模拟分析和实验观察相吻合。该结果有助于加深人们对NPR锁模光纤激光器中孤子锁模动力学特性的理解。     

平均功率30瓦的高稳定锁模Nd:YAG激光器

本文介绍的连续泵浦Nd:YAG激光器的锁模;采用内腔声光振幅调制器,以TEM_(01)或环形模工作。目前锁模研究集中于以牺牲平均和峰值激光输出功率来获得尽可能短的脉冲。这里讲的锁模系统是供野外使用的,其平均输出为30瓦,脉冲重复率为100兆赫;峰值功率超过0.5千瓦。受探测器限制记录的脉宽为0.6毫微秒,在不加反馈环路或细调情况下锁模可稳定几小时。     

主动锁模光纤激光器技术

从高重复率、超短脉冲光源——主动锁模光纤激光器的进展历程出发，重点综述其各种稳定方法，并在此基础上讨论颇受关注的多波长产生技术。随着技术的进一步完善，主动锁模光纤激光器将在未来高速光通信系统中发挥举足轻重的作用。     

掺Nd^3＋无序钙锂铌镓石榴石主动锁模皮秒激光器

掺Ｎｄ~（３＋）无序钙锂铌镓石榴石主动锁模皮秒激光器不久前以被动锁模激光器为例表明了用无序钙铌镓晶体（ＣＮＧＧ：Ｎｄ３＋）产生超短脉冲的前景“’。另一种产生皮秒脉冲的有效方法是主动锁模，它在无序激活介质中的实现可望得到大功率、高稳定度和再现的高重复率?..     

一种新型的调Q锁模YAG激光器

本文报导一种新型的采用一个复合功能的声光调制器实现主动锁模和调Q的连续YAG激光器,其输出重复率为10kHz、脉宽约为1μs的调Q脉冲,在每个调Q脉冲内包含有100多个锁模脉冲。总的平均功率为1.5W,倍频输出为0.31W。这一具有较     

拍频自反馈锁模光纤环形激光器

报道一种由光纤环形激光器的拍频信号中提取高重复率正弦电信号，并以此信号调制腔内强度调制器，实现调制频率与腔长自适应的主动锁模方法。采用此方法获得重复率为２．５ＧＨｚ，脉宽为１１ｐｓ的变换极限超短光脉冲。     

半导体可饱和吸收镜实现高频脉冲激光研究进展

介绍了作为固体激光器、半导体激光器和光纤激光器被动锁模吸收体的半导体可饱和吸收镜(SESAM)的基本原理和制作方法。详细阐述了利用半导体可饱和吸收镜对同体激光器和光泵垂直外腔面发射半导体激光器进行被动锁模，获得重复率为几吉赫到几百吉赫的超短脉冲激光的方法。     

SOA反射率对谐波锁模光纤激光器的影响

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。计及SOA端面剩余反射率,建立了基于SOA的谐波锁模光纤环行激光器的理论模型。利用该模型研究了SOA的端面剩余反射率对输出脉冲的波形、峰值功率及其脉冲宽度的影响。结果表明,SOA的端面剩余反射率对锁模脉冲影响较大;随着端面剩余反射率的增大,峰值功率逐渐增加,脉冲宽度逐渐变宽。     

高功率、宽调谐、重复率ps激光系统

介绍重复率1～20Hz的锁模YAG振荡、放大、谐波、同步泵浦染料激光器、宽带倍频、喇曼频移系统的运输特性。 锁模YAG振荡级工作在150MHz(或100MHz)的主被动或被动锁模状态。序列脉冲平均脉宽20～30ps、TEM_(oo)模序列脉冲包络不稳定度<5％,经一级放大,序列总能量～44mJ。实验对比了ADP、KDP、LN、β-BaB_2N_4等非线性晶体的超短光脉冲倍频特性。     

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.     

新型YAG脉冲锁模放大倍频激光器

分析了新掺杂YAG晶体的自锁模机理,给出了利用此晶体做成主被动双锁激光器的特性。输出的激光为TEM_(oo)模,光束发散度小于0.7mrad;重复率1～10次/s;脉冲序列能量≈7mJ;单个脉冲宽度为0.35ns;输出接近线偏振光;锁模脉冲幅度波动小于2％。采用简单的光电接收元件获得同步信号,触发高压ns开关,逸出脉冲幅度波动优于±5％,能量≈0.5     

550～689nm重复率YAG激光同步泵浦染料激光器

用重复率脉冲锁模YAG激光同步泵浦四种激光染料,获得脉冲重复率20Hz、峰值功率MW级、平均功率mW级、脉宽30ps染料激光。波长复盖范围为550.0～689.0nm,谱线宽度0.05nm。实验比较了L_D=1/2L_PF和L_D=L_P两种匹配腔的输出特性。     

双棱镜扩束、光栅调谐的ps染料激光器

用重复率脉冲锁模YAG激光同步泵浦双棱镜扩束的光栅染料激光腔,对于R-6G激光染料,获得脉冲列重复率为20Hz、脉冲峰值功率为7.6MW、平均功率为9.5mW的30ps可调谐激光,其谱线宽度为0.04nm,接近变换极限宽度。激光输出稳定,调谐方便。     

基于内腔的调Q锁模光参量振荡器的研究

为了实现内腔型光参量振荡器（OPO）的调Q锁模脉冲输出,通过设计并匹配OPO谐振腔和基频激光腔的腔长,满足了同步泵浦条件,最终在实验上得到了信号光的调Q锁模输出;在实验中,采用氙灯泵浦Nd:YAG作为基频激光,以KTP晶体为非线性转换介质,采用电光开关作为调Q手段,测量了OPO的近红外信号光的输出波形、输出能量、光谱构成等输出特性。在泵浦能量12.8 J、调制频率20 kHz时,得到了锁模深度为100%的信号光输出,并发现信号光锁模脉冲重复率依赖于基频激光;得到了调Q锁模信号光输出能量随泵浦能量、电光调制频率的变化关系。     

用800nm表面态方法和低温方法结合吸收区的半导体可饱和吸收镜实现掺钛蓝宝石激光克尔镜锁模

研制了一种新型的800nm布拉格反射镜型半导体可饱和吸收镜,其吸收区是低温方法和表面态方法相结合.用该吸收体实现了氩离子激光器泵浦的掺钛蓝宝石激光器被动锁模,脉冲宽度达到40fs,光谱带宽为56nm,后者意味着它可以支持20fs的锁模.脉冲序列的重复率为97.5MHz,泵浦源为4.45W下平均输出功率为300mW.