非线性偏振旋转锁模光纤激光器数值模型

利用二能级Giles模型来计算掺铒光纤增益,并通过琼斯矩阵描述偏振控制器,提出了一种基于非线性薛定谔方程的非线性偏振旋转锁模光纤激光器的数值模型。该模型具有物理意义更加清晰、便于分析泵浦功率对锁模影响的优点。采用1.0 m长的掺铒光纤、5.8 m长的单模光纤和85:15的输出耦合器,当泵浦功率为25 mW时数值计算得到均方根宽度为0.30 ps的超短脉冲。研究了泵浦功率对锁模脉冲波形和光谱的影响,并讨论了泵浦功率与掺铒光纤中增益分布的关系。通过实验得到了锁模脉冲,其光谱形状与仿真得到的结果相似。测量了不同泵浦功率下脉冲的平均功率,变化趋势也与理论值吻合。     

非线性偏振旋转锁模Yb3+光纤激光器的理论分析

本文对非线性偏振旋转锁模Yb~(3 )光纤激光器进行了理论分析,通过数值模拟方法证明,采用非线性偏振旋转的锁模机制,利用掺Yb~(3 )光纤工作在正色散区的特性,在掺Yb~(3 )光纤组成的环形腔激光器中,可形成能量较大的光脉冲。对该脉冲在腔外进行压缩,可得到高能量的超短光源。     

全保偏非线性偏振环形镜锁模掺铒光纤激光器

研究了基于非线性偏振环形镜锁模的全保偏光纤激光器锁模机制。在非线性偏振环形镜中,用偏振分束器取代传统的非线性放大环形镜锁模激光器中的光纤耦合器,并辅以非互易性元件和增益光纤,作为全保偏光纤激光器中实现稳定锁模的核心器件。构建了一台基于非线性偏振环形镜的掺铒光纤锁模激光振荡器,实现了重复频率75 MHz,时域脉冲宽度141 fs,总输出功率约30 mW的稳定锁模脉冲序列输出。该激光器具有双向输出,且通过调节腔内波片可调节输出功率。此外,对激光器输出功率和重复频率的稳定性进行了评价,在自由运转情况下,1 h内输出脉冲序列的平均功率波动小于0.05%,重复频率的1 s相对稳定度为2.010-8。该结构的全保偏光纤激光器可开机自启动锁模,且环境稳定性高、重复频率较高、脉冲宽度窄,能满足激光测距、激光加工、激光光谱成像、航天等应用对超短脉冲光源的需求。     

锁模光纤激光器中偏振相关输出特性的实验研究

实验观察到非线性偏振旋转锁模光纤激光器输出的偏振相关的多波长输出现象、脉冲频谱边带及其抑制现象,以及多重偏振态导致的脉冲序列峰值调制现象.分析了这些与偏振相关的输出特性的物理成因,指出多波长锁模脉冲输出现象源于激光器中器件的保偏尾纤提供了多个偏振光程;锁模脉冲频谱边带现象源于由色散波同锁模脉冲内与其偏振态相同的脉冲内部成分干涉的结果,通过调整激光偏振态使锁模脉冲演化成矢量孤子就可消除频谱边带问题;时域脉冲序列的峰值调制现象源于激光器中偏振片周期偏振调制导致的矢量孤子多重偏振态.     

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。     

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。     

非线性偏振旋转光纤激光器的原理与关键技术

非线性偏振旋转(NPR)锁模光纤激光器以其结构简单紧凑而备受关注,是光通信系统、光传感和光探测等的理想光源。介绍了非线性偏振旋转锁模激光器的研究进展,分析了其工作原理、锁模方法及关键技术,并按其腔内净色散的不同进行分类,分析其各自特点以及通过色散管理获得高能量超短脉冲的方法。     

自稳定工作的10GHz主动锁模光纤激光器

主动锁模光纤激光器的研制难点在于解决它的不稳定问题,本文采用两种新的方法获得了主动锁模光纤器的自稳定运转。经稳定性测试稳定工作时间超过８ｈ。     

多波长超短脉冲主动锁模光纤激光器

利用色散补偿光纤增加腔内色散 ,在主动锁模光纤环形激光器实验中得到了重复频率 10GHz,8个波长 (19个波长 )的输出脉冲。     

全正色散被动锁模掺镱全光纤环形激光器

采用976 nm半导体激光器为泵浦源,高掺杂Yb3+光纤为增益介质,利用非线性偏转效应实现被动锁模.得到了中心波长为1046 nm,光谱宽度为24 nm,脉冲宽度为54 ps,平均输出功率为93 mW的超短脉冲.通过缩短腔长,获得了较高的重复频率,达到41 MHz.     

偏振控制锁模光谱边带偏移量的计算及实验验证

通过对光纤中传输的孤子波演化及其色散波相互作用的动力学方程分析,详细推导了环形腔非线性偏振旋转(NPR)锁模光纤激光器中色散波与孤子波相互干涉而产生的脉冲光谱边带偏移量的理论计算公式.并将各级边带波长与脉冲中心波长的偏移量理论值与相应的实验测量值进行了对比,理论值与实验值符合得非常好,其最大误差在4.1%以下.从而解释了在偏振控制被动锁模条件下,环形腔光纤激光器光谱边带产生的原因.     

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。     

主动谐波锁模掺铒光纤环形激光器调制特性研究

分析了 L i Nb O3 电光强度调制器的非线性调制特征 ,论述在主动谐波锁模掺铒光纤环形激光器 (AHML- EDFL)中利用该调制器的非线性来获取高阶锁模脉冲的物理机理和调制方法。在实验上 ,通过多种非线性调制手段 ,从 AHML- EDFL中获取了分频 ,2阶 ,3阶等高阶锁模脉冲序列。     

2.5GHz主动再生锁模光纤激光器

本文完成了１．２４ＧＨｚ和２．４８ＧＨＺ的再生锁模光纤激光器的实验,并对再生锁模激光器的稳定条件进行了讨论。２．４８ＧＨＺ再生锁模光纤激光器得到３．５ｍＷ的光脉冲输出,光谱宽度为２Ａ,同时还进行了２４ｈ的长时间稳定实验。     

光纤激光器中宽带脉冲的传输特性

通过数值仿真和实验研究了基于非线性偏振旋转技术的被动锁模光纤激光器中孤子的形成。结果表明,Maxwell-Bloch方程描述的光纤激光器,由于脉冲峰值箝制效应,激光器中可以形成稳定的孤子。当形成的孤子强度被箝制在较大值时,频谱展宽。继续增大被箝制的强度时,孤子的强度不再增大,而是形成新的孤子。     

非线性偏振旋转光纤环形孤子激光器的分析

详细分析了非线性偏振旋转被动锁模光纤环形孤子激光器的自起动过程、孤子脉宽及稳定性与各激光参数的关系.通过孤子参量演化方程的求解.获得了激光器稳定运行后脉宽的解析表达式以及激光器的稳定运行条件.     

主动锁模飞秒光纤激光器

报道了主动锁模飞秒脉冲掺Er3 光纤激光器的实验结果。在光纤环形腔中通过引入粗波分复用器(CWDM)作为宽带滤波器,实现了中心波长在1550 nm,重复频率为2.5 GHz,谱线3 dB带宽为10.2 nm(对应的脉冲宽度为247 fs)的激光脉冲输出。此时的抽运功率为186 mW,激光器输出平均功率为1.3 mW,从而获得了能够产生飞秒脉冲的高重复频率主动锁模掺Er3 光纤激光器。     

基于PCF实现稳定输出的主动锁模光纤激光器

提出了一种利用高非线性光子晶体光纤(PCF)来稳定主动锁模光纤激光器的方法,理论分析了激光器中PCF的非线性偏振旋转效应(NPR),阐明了激光器稳定的短脉冲输出机理,获得了重复率为5 GHz、脉宽为44ps的稳定短脉冲输出.本文建议的激光器能用于如光码分多址(OCDMA)通信系统等诸多领域.     

The Study on the Variation of the Cavity Length''''s Influence on the Output Pulse Train of the Actively Mode-Locked Fiber Laser

1 Introduction The actively mode-locked fiber laser is a very poten-tially valuable light source applied to ultrafast OpticalTi me Division Multiplexed ( OTDM) communicationsystems,optoelectronic sampling systems ,etc .,for itcan generate very short (the duration of the pulseisjustseveral ps or evenless) ,highrepetition-rate (the repeti-tion-rate can be 40 GHz or more) optical pulse train.However ,fiber ringlasers are very sensitive to environ-mental perturbations such as temperature fluct…