5GHz主动锁模光纤激光器

在国内首次研制成功半导体激光器泵浦的主动锁模掺饵光纤激光器，器件利用高速ＬｉＮｂＯ３幅度调制器，重复频率达５ＧＨｚ脉宽２４ｐｓ，峰值功率为２．５毫瓦，波长约为１．５５２μｍ。     

可调谐纳秒脉冲锁模光纤激光器

采用非线性放大环形镜的被动锁模机制,通过加入手动可调滤波器及光纤光栅等实现单波长光谱输出,设计出一种可调谐纳秒脉冲光纤激光器.纳秒矩形脉冲由被动锁模掺铒光纤激光器产生,激光器的腔长为430 m,脉冲的重复频率为465 kHz.被动锁模光纤激光器中实现可调谐脉冲输出的关键器件包括宽带锁模器件和可调谐滤波器,其中宽带锁模器...     

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。     

单腔双光梳激光器及其应用研究

双光梳技术凭借其超高的频率分辨力与检测精度成为当今科研领域探索的重点。本文分别介绍了利用电光调制、微谐振腔、相位锁定两台独立的锁模激光器、单腔双光梳激光器产生双光梳的方法,重点阐述了基于单腔双波长激光器的双光梳产生方法集成度高、结构较简单、成本低的优势;之后详细介绍了目前单腔双光梳激光器中,双波长腔内运转的脉冲波形复用法、空间复用法、方向复用法、波长复用法和偏振复用法的工作原理及最前沿的研究进展;最后,具体分析了单腔双光梳在光谱学、测距、光纤传感等领域的应用情况,并展望未来单腔双光梳的研究与发展方向,为推动单腔双光梳技术性能的进一步提升和广泛应用提供借鉴。     

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。     

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。     

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.     

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     

163 fs被动锁模掺Er~(3+)光纤激光器

研制了一种采用非线性偏振旋转锁模效应的被动锁模掺Er3+飞秒激光器。利用性能稳定的980 nm激光二极管(LD)作为抽运光源,以高掺杂Er3+光纤为增益介质,在抽运功率为650 m W时,激光器锁模输出重复频率为31.25 MHz、平均输出功率为70 m W、中心波长为1565 nm、光脉冲宽度为163 fs的稳定飞秒脉冲激光。该激光器易于操作和调节,并且锁模状态稳定可以长时间的运行,其光纤结构更有利于小型化和便携化。     

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。     

复合二维材料GO-MoS2锁模掺铒光纤激光器

为了提升MoS2可饱和吸收体在脉冲激光器中的稳定性和工作性能,本论文采用氧化石墨烯(GO)作为胶体表面活性剂,通过LPE的方法剥离出少层MoS2,并进一步开展了少层GO-MoS2用于掺铒光纤激光器(EDFL)锁模的实验研究。在实验中获得了中心波长为1558 nm,重复频率为7.86 MHz,脉宽为1.9 ps的稳定锁模脉冲激光。当泵浦功率为60.5 mW时,输出功率为0.48 mW,脉冲峰值功率为32.1 W。研究证明,采用这种方法制备的新型复合二维材料有利于保持少层MoS2的稳定性,并且能提高MoS2可饱和吸收体的损伤阈值,以获取更大脉冲能量的超快激光。     

GHz重复频率飞秒激光器发展趋势

随着飞秒光梳光谱、飞秒测距等飞秒激光器相关应用领域的发展,对于更高重复频率的飞秒激光器也产生了越来越迫切的需求。本文叙述了固体激光器和光纤激光器在产生GHz重复频率的飞秒脉冲输出上所使用的主要技术和技术进展,总结了GHz激光器的最新发展趋势。为之后进行GHz重复频率飞秒激光器研究的相关人员提供了一定的参考。     

单模硫系玻璃光纤的制备及其超连续谱的产生特性

硫系玻璃具有独特的红外光学性能和极高的光学非线性等特点, 使得硫系光纤成为中红外超连续谱产生的优选材料。基于二次挤压法制备了单模As-S光纤, 并利用飞秒脉冲和光参量放大器作为泵浦源研究了该光纤的中红外超连续谱的产生特性, 包括光纤长度、泵浦波长、泵浦功率对超连续谱产生的影响。结果表明该单模光纤具有较低的传输损耗和较小的材料色散分布; 相比于传统零色散点波长附近泵浦, 在正常色散区且杂质吸收峰附近泵浦也可获得脉冲的极大展宽(泵浦参数: 4.5 μm, 1 kHz, 150 fs, 光纤长度23 cm, 输出谱宽为1.5~8.7 μm@60 dB带宽); 较短长度的硫系光纤便可产生超宽频谱输出, 相反, 光纤长度越长输出频谱越窄且平坦性变差。     

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%。     

多波长掺镱光纤激光器实验研究

为了产生室温下掺镱光纤激光器稳定的多波长激光振荡,采用两个光纤环镜作为线形腔掺镱光纤激光器的端镜,在其中一个环镜中熔接一段保偏光纤构成梳状滤波器,通过优化掺镱光纤长度和腔损耗,实现了室温下1060nm附近稳定的多波长振荡.实验结果表明,在室温下,掺镱光纤存在比较明显的非均匀加宽效应,从而使得激光器的振荡波长数随泵浦功率的增加而增加.     

调制型光纤环形激光器多纵模动态输出实验研究

针对光纤环形激光器输出所表现出的复杂多纵模振荡现象,在实验研究中,采用光学外差并结合射频频谱仪的探测方法,对两种外加调制工作状态下光纤环形激光器的模式动态输出进行了实时测量与时频分析。通过对光纤环形激光器系统输出的总光强信息与探测范围内获取到的多纵模动态特性进行同步提取与时频分析,将光纤环形激光器输出动态特性的研究范畴从总光强表现出的低维混沌特性扩展到多纵模具有的高维混沌信息。根据实验结果分析多纵模强度随时间的演化行为与总光强输出的内在关联,以及掺铒光纤环形激光器输出在外部调制状态下的内在动力学特性。     

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。     

光子晶体光纤研究与应用

光子晶体光纤是由光子晶体的概念发展而来的一类多孔微结构光纤,是近20年来新型光纤研究的热点。由于具有独特的结构和光学特性,光子晶体光纤在非通讯领域的应用受到广泛关注。对光子晶体光纤的分类、导光机制、制备工艺、光纤特性和研究进展作了综述,介绍了光子晶体光纤在超连续谱光源、光纤激光器、光纤传感器等方面的应用。