2 μm可调谐高重复频率主动锁模光纤激光器

本文报道了一种2 μm波段可调谐主动锁模光纤激光器,增益介质为4 m铥钬共掺光纤。主动锁模脉冲采用强度调制方式实现,调制信号为高频正弦信号。可调谐窄带宽光滤波器用来窄化激光线宽,抑制噪声,同时可实现波长调谐。实现了稳定的2.2 GHz重复频率主动锁模脉冲输出,对应649阶谐波锁模脉冲序列,脉冲宽度约为200 ps,频谱信噪比可达68 dB,激光线宽为0.05 nm,光谱调谐范围为1907 nm~1927 nm。     

紫外光纤的激光传输特性测试

为适应紫外激光传输需要，试制了高透过紫外石英光纤，设计了实验装置，并测量了该种光纤的紫外传输损耗、弯曲损耗、激光损伤阈值和非线性光学效应，并与普通商用石英光纤作比较。分析并获得了紫外光纤的激光传输特性。     

TiCN作为可饱和吸收体的2.8μm被动调Q锁模光纤激光器

本文报道了一种基于材料可饱和吸收的2.8μm被动调Q锁模掺铒氟化物光纤激光器。通过将TiCN颗粒作为可饱和吸收体直接涂覆于反射腔镜,并结合氟化物光纤垂直端面的输出耦合,实现了具有较低激光阈值和紧凑腔结构的2.8μm脉冲光纤激光器。该激光器在泵浦功率达到330 mW时,开始出现调Q锁模脉冲。随着泵浦功率持续增大,调Q脉冲包络重复频率从14.34 kHz增加至32.57 kHz,对应的脉冲宽度从10.51μs减小至5.40μs。在650 mW的泵浦功率下,获得最大平均输出功率25.83 mW,斜率效率为7.2%。     

涡旋光束轨道角动量在大气湍流传输下的特性分析

从拉盖尔-高斯涡旋光束表达式出发,基于瑞利衍射理论,通过研究涡旋光束在大气湍流中传输时的旋转相干函数的变化规律,总结了涡旋光束在大气湍流中传输时各轨道角动量之间的串扰情况,使用了拓扑荷数探测概率描述串扰规律,并推导了拓扑荷数探测概率的解析表达式。研究了涡旋光束通过湍流后的拓扑荷数的分布情况,并将结果与涡旋光束通过大气随机相位屏的数值仿真结果进行了对比,给出了理论与仿真的拓扑荷数的探测概率随湍流强度以及初始涡旋光束拓扑荷数大小的关系图对比,验证了推导的拓扑荷数探测概率解析表达式的正确性。通过该表达式可进一步研究大气湍流与涡旋光束相互作用从而影响涡旋光束轨道角动量散射的本质,为涡旋光束的空间光通信中选择合适的拓扑荷数间隔,以及在不同湍流强度下选择合适束腰大小以减少串扰带来的误码率提供了理论依据。     

多模光纤作可饱和吸收体的锁模光纤激光器

本文报道了一种新兴的锁模方式-多模干涉锁模。这种锁模方式结构简单,搭建方便。在单模光纤激光器中熔接二段短的渐变折射率多模光纤,利用这种单模-多模-单模(SMS)结构的模式干涉效应实现可饱和吸收机制,从而实现锁模脉冲输出。SMS结构实现锁模需要对多模光纤的长度进行精确控制,本文提出将SMS结构缠绕进偏振控制器中,通过理论推导偏振控制器对多模光纤中传输光相位的调控,以实现可饱和吸收效应。在263 mW泵浦功率下实现了24.83 MHz重复频率的传统孤子脉冲输出,其脉冲间隔为40.12 ns,信噪比为50.8 dB,中心波长为1881.7 nm。通过调节偏振控制器和泵浦功率实现孤子分子与传统孤子脉冲的转换。在410 mW的泵浦阈值下实现了25 MHz重复频率的孤子分子脉冲输出,其脉冲间隔为40.3 ns,信噪比为54.4 dB,中心波长为1887.60 nm。     

飞秒锁模光纤激光器及倍频程超连续谱试验研究

介绍了一种可应用于星载光学频率梳的自锁定全光纤飞秒激光器.该激光器采用非线性偏振旋转(NPR)方式,利用电控偏振控制器(EPC)实现自动锁模.当泵浦功率为420 mW时,通过电控偏振控制器的自动调节来改变腔内偏振态,从而达到稳定的锁模状态.在稳定锁模状态下,激光器输出脉冲的中心波长为1560 nm,输出功率为30 mW...     

基于复合式微纳光纤锁模器件的单腔多光频梳技术研究

光纤滤波器与锁模器件作为实现波长复用式单腔双光频梳光源的核心组件受到了研究者们的广泛关注。针对传统滤波器对偏振敏感、制作工艺复杂的问题,研制了一种基于微纳光纤的复合式器件,采用熔融拉锥方式进行微纳器件的制作,利用模间干涉产生滤波效应,利用热泳效应实现光沉积。将该复合器件应用于环形腔中,实现了1532,1543,1555 nm 的多波长锁模,且在不同偏振态下,波长漂移均不高于0.2 nm。该复合器件为实现单腔双光频梳、单腔三光频梳提供了新的解决方案,对于促进多光频梳技术在精密测量等领域的应用具有重要意义。     

基于模式耦合器的锁模掺镱光纤激光器

本文提出了一种可以实现光纤高阶模式(HOM)在激光腔内振荡的锁模掺镱光纤激光器。通过使用一对级联的模式选择耦合器(MSC)作为有效的模式转换器,获得光纤锁模激光腔内HOM产生。其中,制备的MSC中心波长为1064 nm,可实现80 nm的模式转换带宽和94%的高阶模式纯度。通过搭建掺镱锁模光纤激光器,实验获得了3 dB谱宽7.4 nm、脉冲重复频率10.9 MHz、射频信噪比55 dB的锁模脉冲激光,输出功率的斜率效率为2.3%。实验证明,这种方法可在激光器内部通过模式级联转换,且能参与腔内锁模过程获得脉冲HOM激光。     

湍流下自由空间光通信的光纤耦合效率及补偿

采用光纤部件的自由空间光通信系统需要把接收到的光束耦合进单模光纤中,然而由于大气湍流的影响,使光纤耦合效率下降.本文把基于大气湍流参数的单模光纤耦合效率表达式推广到斜程传输情景,仿真了耦合效率与湍流强度及传输距离和天顶角之间的关系.为了补偿湍流效应,提高光纤耦合效率,本文提出了用一种新颖的无模型盲优化波前校正技术,用随...     

基于注入锁模光纤激光器的OTDM时钟提取技术实验研究

提出了一个新的全光时钟提取方案 :用非均匀复用后的OTDM信号去驱动主动锁模光纤环行激光器中的调制器件 ,得到复用前的单路时钟光脉冲 ,并且成功地从 2×10Gb/sOTDM信号中提取出 10GHz的单路时钟光脉冲     

卤化银多晶光纤传输CO2激光性能的研究

通过采用高真空熔炼,反应气氛下区域融熔和高真空石英安瓿内单晶生长等特殊工艺方法对卤化银原料进行提纯,并用热挤压成型方法制得卤化银光纤。本文研究了卤化银原料的提纯和光纤成型工艺对损耗的影响,研究结果表明,增加提 次数可降低卤化银光纤预测棒的吸收系数。     

1.48μm泵浦EDFA的研制及其在模拟光纤传输系统中的应用

利用国产１．４８μｍ泵浦ＬＤ和优质掺饵光纤研制了一种实用化的掺饵光纤放大器，小信号净增益２８ｄＢ，噪声系数５．１ｄＢ，增益谱宽大于２０ｎｍ，最大输出功率达４．８ｄＢｍ和１１ｄＢｍ。实验研究了ＥＤＦＡ在ＦＭ／ＦＤＭ模拟电视光纤系统的应用，利用ＥＤＦＡ作为系统的功率提升和中继放大器，分别成功地进行了１８５ｋｍ和２２４ｋｍ的系统传输试验。     

光纤传输的激光振动自混合信号的分析

基于自混合效应的传感技术由于其装置的简单和紧凑而获得广泛应用。提出了光纤作为传输介质条件下观察自混合信号的方法,并观察了振动物体振幅为0.74μm,频率为998Hz时的自混合信号,与自由空间中自混合信号进行了比较。在此基础上,分别基于不同的反馈参数对两种自混合信号进行了模拟,理论模拟和实验结果相符合。分析了反馈参数C对自混合信号的不对称度和幅度的影响,研究表明,自混合信号的不对称度和幅度随着C的增大而增加。光纤作为传输介质时的自混合测振信号幅度和不对称度劣于自由空间系统中的自混合信号,但光纤自混合系统由于其特有的优点仍将广泛应用于二维速度和振动的测量。     

无线激光通信中的多光束发射技术研究

在大气激光通信中,大气湍流所引起的光强闪烁会严重影响通信系统的性能,导致系统误码率的增加,多光束发射是克服这种影响的有效方法。本文分析了用不同数目光束发射时的光强概率分布;以及多束光发射时接收端用不同直径的接收透镜进行接收时的光强概率分布,结果表明随着发射光束的增加、孔径直径的增大,光强概率分布更加趋于正态分布,光强概率的均值增大。文中还分析了多光束发射的归一化相关系数和光强方差的关系以及多光束发射在不同湍流环境下的误码率性能,分析结果表明多光束发射系统可以很好地改善接收面的光强起伏,降低系统的误码率。     

基于OptiSystem的大气激光通信系统仿真研究

针对湍流大气对自由空间激光通信系统链路带来的闪烁和漂移等不良影响,利用OptisYstem建立了采用OOK调制方式的M阵列大气激光通信系统模型,对在湍流大气扰动环境下,链路SNR和BER随距离及阵列剪改变等问题进行了较为深入的研究。通过仿真分析表明,在中强起伏情况下,湍流内尺度对系统的BER具有重要影响;SNR随阵列数M的改变具有临界的d值,研究结果为大气激光通信的实际应用提供了较为重要的参考。     

全保偏掺Er光纤激光器重复频率锁定技术的研究

介绍了δ腔型SESAM启动锁模的全保偏掺Er光纤激光器重复频率锁定技术的原理和应用背景,并设计了一套可以快速实现SESAM锁模全保偏掺Er光纤激光器重复频率锁定的实验装置,最终将激光器的重复频率锁定到氢原子钟上,使得SESAM锁模全保偏掺Er光纤激光器的重复频率具有和氢原子钟同样的稳定度;对锁定前和锁定后重复频率进行了一定时长的数据采集,使用计算重复频率Allan方差的方法对全保偏掺Er光纤激光器的重复频率稳定度进行了量化,并对激光器锁定前后的重复频率进行了对比。通过比较可知,锁定后重复频率的稳定度比锁定前至少提高四个数量级。     

甚多孔径光纤激光相控阵的光束扫描特性研究

甚多孔径光纤激光阵列是构建大功率、高光束质量、等效光学大口径的新兴技术手段之一,而基于相位精密操控实现阵列激光束的共相,乃至快速、灵活的光束偏转是当前光纤激光相控阵技术面向应用的关键。本文将光学相控扫描技术与光纤激光相干合成系统相结合,研究了甚多孔径光纤激光相控阵的光束扫描特性,通过改变准直激光阵列相邻子孔径间的相位差实现了光束扫描。对比分析了19、133、703孔径光纤激光相控阵的远场扫描光束形态分布特征,据此定义并计算了扫描极限范围。该结果为后续开展光纤激光相控阵在长程传输下精确指向控制实验研究提供了理论依据。     

有理数谐波锁模SOA光纤环形激光器数值研究

采用自再现理论,对工作在有理数谐波锁模时的半导体光放大器(SOA)光纤环形激光器进行了研究.为了获得振幅均衡的有理数谐波锁模脉冲,必须在原有的实验装置中添加一个掺铒光纤放大器(EDFA)以提高注入调制光信号功率.数值结果表明,调制SOA的偏置电流和注入调制光信号功率对有理数谐波锁模脉冲的振幅均衡度都存在较大影响.合理选择调制SOA的偏置电流和注入调制光信号功率,可获得2～5阶振幅均衡的有理数谐波锁模脉冲序列.     

一种全光纤激光干涉测速仪的研究

应用全光纤激光干涉测速原理,搭建了一套由单模光纤和光纤耦合器组成的全光纤测速仪。通过与激光测振仪的比对实验得到了相对偏差小于1.4%的测速结果,实验利用Hopkinson杆冲击产生标准速度源,提供20.86 m/s瞬时标准参考速度时,实测速度为20.57 m/s。验证了全光纤激光干涉测速仪的可行性。