环形腔双包层掺Tm3+光纤激光器的动态特性研究

基于速率方程的离散算法,实现了对环形腔双包层掺Tm3 光纤激光器的动态特性分析;研究了光纤不同位置处3H4和3F4能级粒子数以及激光功率的变化.结果表明:光纤不同位置处稳态振荡前3H4和3F4能级粒子数及激光功率随时间呈现不同的变化特点.不同位置弛豫振荡开始的时间相同,但达到稳态的时间并不相同;不同位置振荡开始时的最大峰值功率和到达稳态时的功率亦不相同.     

宽带Er2Tm共掺石英光纤放大自发辐射特性分析

探索了新型Er2Tm共掺石英基质超荧光光纤光源的特性,在粒子数方程和功率传输方程的基础上对其放大自发辐射(ASE)特性进行了理论分析。在单向泵浦中,分析了泵浦功率和信号功率随光纤长度的变化特性,描述了在不同光纤长度、离子浓度及泵浦功率下信号谱的变化趋势;在双向泵浦中,讨论了泵浦功率和信号功率随光纤长度的变化特性以及信号谱相对于光纤长度和泵浦功率的稳定性。结果显示,利用Er2Tm共掺石英基质光纤可以获得稳定的100nm放大自发辐射带宽,大约是传统掺铒光纤超荧光光源带宽的两倍,但输出功率比后者低3个量级以上。     

1565nm激光泵浦Tm:Ho共掺石英光纤激光器稳态特性

与800nm和1180nm泵浦带相比较,1565nm泵浦有效消弱了多能级快速非辐射跃迁以及能量上转换损耗.建立了1565nm激光泵浦Tm3 :Ho3 共掺石英光纤产生2μm激光的理论模型,给出系统完整的速率方程和功率传输方程,采用数值模拟的方法对理想条件下系统稳态特性进行分析.结果表明,采用1565nm激光作为泵浦源,能够获得高效率的激光输出.在泵浦功率为3W、光纤长度2.2m时,输出功率高达1.7W、量子效率57%、斜效率67%.这是目前此类光纤获得的较好转换效率.     

超宽带Er,Tm共掺石英光纤放大器稳态研究

分析了波长为980nm激光抽运下的Er3+,Tm3+共掺石英光纤放大器的工作原理,并根据此工作原理,建立了Er3+与Tm3+之间能量转移过程的数学模型。基于速率方程和功率传输方程,数值模拟了此种光纤放大器稳态工作特性,给出了不同光纤长度、不同输入抽运功率以及不同掺Tm3+浓度下多路光信号放大时输出信号功率谱的变化规律。仿真结果表明,当输入抽运功率为400mW时,Er,Tm共掺石英光纤放大器的3dB带宽可达90nm(比传统掺Er3+光纤放大器的增益带宽大两倍以上),平均增益可达10dB,可用于未来密集复用系统(DWDM)中的宽带放大器件。     

宽带Er-Tm共掺石英光纤放大自发辐射特性分析

探索了新型Er-Tm共掺石英基质超荧光光纤光源的特性，在粒子数方程和功率传输方程的基础上对其放大自发辐射（ASE）特性进行了理论分析。在单向泵浦中，分析了泵浦功率和信号功率随光纤长度的变化特性，描述了在不同光纤长度、离子浓度及泵浦功率下信号谱的变化趋势；在双向泵浦中，讨论了泵浦功率和信号功率随光纤长度的变化特性以及信号谱相对于光纤长度和泵浦功率的稳定性。结果显示，利用Er-Tm共掺石英基质光纤可以获得稳定的100nm放大自发辐射带宽，大约是传统掺铒光纤超荧光光源带宽的两倍，但输出功率比后者低3个量级以上。     

1565nm激光泵浦Tm∶Ho共掺石英光纤激光器稳态特性

与800nm和1180nm泵浦带相比较,1565nm泵浦有效消弱了多能级快速非辐射跃迁以及能量上转换损耗。建立了1565nm激光泵浦Tm3 ∶Ho3 共掺石英光纤产生2μm激光的理论模型,给出系统完整的速率方程和功率传输方程,采用数值模拟的方法对理想条件下系统稳态特性进行分析。结果表明,采用1565nm激光作为泵浦源,能够获得高效率的激光输出。在泵浦功率为3W、光纤长度2.2m时,输出功率高达1.7W、量子效率57%、斜效率67%。这是目前此类光纤获得的较好转换效率。     

超宽带Er3+-Tm3+共掺石英光纤放大器串联特性分析

在不影响Er3 -Tm3 共掺石英光纤超宽带放大特性的前提下,提出了利用串联的方式提高系统功率增益的方法,并模拟仿真了两级串联此种石英光纤的工作特性.仿真结果表明:两级串联的Er3 -Tm3 共掺石英光纤的功率增益可达20 dB,基本上解决了其宽带放大但只具有低功率增益的特性.通过与现阶段其它宽带光放大器比较,可以看出采用此种方式的Er3 -Tm3 共掺石英光纤放大器无论在系统复杂度还是在成本方面都具有明显优势.     

增益开关掺Tm3+光纤激光器的理论与实验研究

与固体激光器不同,光纤激光器中增益光纤长度可近似认为整个谐振腔的长度,传统的速率方程模型只考虑激光器参数随时间变化,而不考虑这些参数沿轴向变化情况,会在理论上对激光器输出特性的分析带来误差。本文建立带内泵浦的增益开关掺Tm3+光纤激光器的行波方程模型,研究了腔内光子数、上能级粒子数和泵浦脉冲沿光纤轴向分布情况,以及不同重频和纤芯的增益光纤可提取能量的变化。在100 ns脉宽和15 μJ脉冲能量的泵浦脉冲作用下,当重频增加至5 MHz时,激光输出脉冲会出现多脉冲振荡现象。实验上实现了全光纤化的增益开关掺Tm3+光纤激光器,将实验结果与理论分析进行比较,两者之间较好相符。     

改进的环形腔双包层掺Tm3+光纤激光器

设计了一种改进的环形腔双包层掺Tm3 光纤激光器.通过分析准三能级系统的再吸收损耗并对比实验结果,获得了双包层掺Tm3 光纤激光器的阈值功率和热平衡时反转粒子的数量;研究了所设计的环形腔双包层Tm3 光纤激光器的稳态特性,仿真结果表明:环形腔结构下,整个光纤都处于高泵浦状态之中,且随入射功率的增加,泵浦功率增加更明显;在光纤长度不变的情况下,二色镜最佳反射率随泵浦功率的增加逐渐增大;在二色镜反射率不变的情况下,随泵浦功率的增加,最佳光纤长度逐渐增加.     

掺Er~(3+)石英光纤中倍频效应的实验研究

采用一种新的光纤倍频两步激光预处理方法处理掺Er~(3+)石英光纤,并获得8.8％的峰值倍频转换效率。测定了掺Er~(3+)光纤的有效倍频长度,探讨了掺Er~(3+)光纤产生高转换效率倍频光的物理过程。倍频光的脉宽是基频光波的0.7倍和短光纤中倍频光峰值功率随泵浦激光峰值功率平方变化的实验结果表明,倍频光是通过二阶非线性过程产生的。     

Er3+-Yb3+共掺DBR光纤激光器的实验研究

采用Er3 -Yb3 共掺单模光纤制作了DBR光纤激光器,有源光纤长度为10cm,光纤激光器为短腔结构.通过对不同前腔镜反射率的Er3 -Yb3 共掺DBR光纤激光器进行实验,得到了前腔镜反射率与激光器输出功率和阈值电流之间的关系,并对前腔镜反射率和有源光纤的长度的最优化选择进行了分析.     

Er3+∶Yb3+共掺磷酸盐波导激光器的新型数值模拟

文章系统地研究了Er3 ∶Yb3 共掺磷酸盐玻璃波导的性质, 在稳态情况下建立并求解其准三能级系统的速率方程.利用数值分析的方法模拟了980 nm二极管激光器抽运时输出光功率的特性.计算结果表明:经过优化分析,得到了较高的输出光功率和斜率效率,其阈值功率也比较低.     

准连续Ti~(3+):Al_2O_3可调谐激光的研究

本文给出了Ti~(3+):Al_2O_3的准连续可调谐激光的实验结果。采用Nd:YAG内腔倍频532nm的准连续输出作为泵浦源,得到Ti~(3+):Al_2O_3的连续可调谐输出。波长覆盖范围为685nm到821nm。最大输出功率为293mW,斜率效率为20％,在805nm处的窄谱输出功率达240mW,总体转换效举为26％。     

结构稳定的掺Er3+光纤环形腔激光器

报道了一种腔体结构稳定的掺Er3+光纤环形腔激光器的激光输出特性。用976nm半导体激光器作为泵浦源,采用偏振不灵敏型光纤隔离器(P-InsensitiveISO,环形腔内分别采用和不采用光纤偏振控制器),产生了最大功率为0.94mW和0.33mW,波长分别为1.5581μm,1.536μm稳定的激光输出。     

Stable relaxation-oscillation Er3+-doped fiber laser

We demonstrate a simple method to produce high-energy pulses with peak powers up to 100 times their average power and with duration on the order of 1 μs using the synchronization of relaxation oscillations by drive current modulation of the intracavity pump laser diode. The forced sustained relaxation oscillations are shown to depend on wavelength, and the frequency locking curve exhibits a strong asymmetry with hysteresis behavior     

Yb3+-doped photonic crystal fibre laser

An ytterbium doped core has been incorporated into a photonic crystal fibre (PCF) with anomalous group velocity dispersion at all wavelengths longer than 730 nm. Laser action is observed for the first time in such a fibre. This demonstration of lasing in PCF is a vital step towards realising the huge potential of PCF for fibre laser applications     

一种紫外波长飞秒激光器的研究现状与进展

掺铈的氟化物Ce:LiCAF和Ce :LiSAF晶体作为两种新的紫外波长 (2 90nm)激光介质 ,具有高的饱和通量 ,宽的带宽。对 2 6 6nm的泵浦光有较强的吸收 ,四倍频的Nd :YAG激光是其理想的泵浦光源 ,为实现全固态的TW级紫外激光系统提供了新的途径。本文回顾了这两种晶体的研究现状以及它的应用 ,设计了一种拟用于紫外激光成丝研究的Ce:LiCAF激光放大器。     

Efficient integrated Nd3+ fiber laser

An efficient, integrated, low-threshold, tunable, laser-diode pumped Nd³⁺ fiber laser has been fabricated. The integrated fiber laser incorporated two highly reflecting intracore Bragg reflectors, which were formed holographically by transversely exposing the core to a UV two-beam interference pattern. When the fiber laser was diode pumped, a maximum output of 2.3 mW was observed at 1.088 μm, and a slope efficiency of 41% was measured     

Flashlamp-pumped Cr3+:GSAG laser

Flashlamp-pumped vibronic lasing has been demonstrated at room temperature with the garnet Cr³⁺: GSAG. Continuous wavelength tuning was observed from 765 to 801 nm in preliminary experiments. An energy output of 110 mJ/pulse was obtained at 784 nm with a slope efficiency of 0.12 percent. Wavelength dependent gain and loss data are presented and are discussed with reference to Cr³⁺: GSGG measurements.     

Diode-pumped wavelength-switchable visible Pr3+:YLF laser and vortex laser around 670 nm

Here we developed a novel wavelength-switchable visible continuous-wave (CW) Pr3+:YLF laser around 670 nm. In single-wavelength laser operations, the maximum ou...