Influences of GVD on the characteristics of soliton in a passively mode-locked Er-doped fiber laser

In this paper, the characteristics of soliton in a passively mode-locked Er-doped fiber laser modeled by a non-distributed model are numerically investigated with the split-step Fourier method. Based on the analysis and model, sech2-shaped soliton is obtained by controlling the group velocity dispersion （GVD） and small-signal gain of the gain fiber. The law that the dispersion influences the characteristics of soliton in the mode-locked fiber laser is researched in net-cavity averaged anomalous dispersion regime.     

Influences of finite gain bandwidth on dissipative solitons in passively mode-locked Er-doped fiber laser

Dissipative solitons in the passively mode-locked fiber lasers based on the gain medium of erbium-doped (Er-doped) fiber have attracted a lot of interest in recent years. In this paper, we study the influences of finite gain bandwidth on dissipative solitons in passively mode-locked Er-doped fiber laser. We investigate the influences of the finite gain bandwidth on pulse duration, pulse peak power and single pulse energy of dissipative solitons. The results show that gain bandwidth of the gain medium has influence on dissipative soliton characteristics in passively mode-locked Er-doped fiber laser. The research in this paper has important theoretical and practical significance.     

碳纳米管被动锁模光纤激光器的研究进展

单壁碳纳米管(SWCNTs)作为被动锁模材料具有许多优点:恢复时间快(＜1 ps)、饱和光强低、制各处理容易、成本低、工作光谱范围宽、化学稳定性好、与光纤兼容等,在超快激光器方面引起了人们的极大兴趣,并成功应用于固体、波导和光纤被动锁模激光器.本文对被动锁模超短脉冲光纤激光器的研究进展进行了综述,特别是对以单壁碳纳米管...     

C+L波段掺铒光纤被动锁模激光器

提出并证明了一种宽光谱被动锁模掺铒光纤激光器,为光学频率梳和光纤飞秒脉冲的产生奠定了基础。该激光器基于非线性偏振旋转的锁模机理,同时在大的正常色散区合理地将C波段和L波段掺铒光纤结合,确保激光器具有C+L波段的增益谱覆盖。当泵浦功率为350mW时,脉冲稳定的以基频4.32MHz运转,3dB带宽为60nm,20dB覆盖了1522~1630nm,实现了增益带宽内光谱的完全覆盖。这种利用增益拼接加宽光谱的方法可以有效避免光谱成分的非线性相位噪声,并且有利于进一步压窄脉冲。     

Study on the chaotic dynamics of the mode-locked fiber ring laser

In this paper, we study the chaotic dynamics of the mode-locked fiber laser by numerical simulation. The structures of the passively mode-locked fiber laser and the actively mode-locked fiber laser are studied by modeling and analysis. By appropriately adjusting the small signal gain of the optical fiber amplifier, we observe the period-doubling bifurcations and route to chaos in the passively mode-locked fiber laser based on nonlinear polarization rotation effect. Chaos in the actively mode-locked erbium-doped fiber laser is obtained by adjusting the elliptic modulus parameter of the active modulator and the intra-cavity length. Simulation results have theoretical significance for the practical application of chaotic soliton communication.     

被动锁模光纤激光器中双波长脉冲的产生

报道了从一个典型的基于非线性偏振旋转被动锁模光纤激光器中产生双波长锁模脉冲的研究。双折射诱导的波长相关腔传输使得激光器能同时在2个或多个波长上振荡,本文设计的激光器中最多有3个波长同时产生。由于偏振相关隔离器(PDI)引入的另外偏振相关腔损,通过调节偏振控制器(PC),3个波长中的任意2个能同时共振,并同时锁模。此外,双波长脉冲中2个不同波长的脉冲会相互作用,并通过交叉相位调制形成各种各样的调制格式。     

Dissipative Solitons characteristics in passively mode-locked Yb-doped fiber laser under limitation of gain saturation energy

This paper is devoted to research the characteristics of the dissipative solitons formed in a passively mode-locked Yb-doped fiber (YDF) laser under limitation of the gain saturation energy. The parabolic shape dissipative solitons with linear chirps are observed in the fiber laser. The influences of the gain saturation energy on pulse duration, peak power and single pulse energy of the dissipative solitons are investigated in-depth.     

一种全自动调节的锁模光纤激光器

通过在非线性偏振旋转环形腔中引入一种全光纤化的角度可调的起偏器,简化了被动锁模光纤激光器的结构,通过调节环形腔内的光纤起偏器和1/4波片的角度就能够实现锁模脉冲的输出。基于此简化结构,引入基于单片机的触发反馈电路,控制偏振片和波片的旋转状态,实现了腔内锁模脉冲的自动调节输出,得到平均功率为8mW的、重复频率为5.6 MHz的全自动锁模脉冲稳态输出。     

宽幅可调方波双泵被动锁模光纤激光器设计

用简单地调节泵功率的方法,实现了独立、连续地调整输出方波脉冲的振幅和宽度。采用了双泵结构,其中一个泵用来调节输出脉冲的宽度,另一个泵用来调整幅度;提出并实现了一种8字形双泵被动锁模光纤激光器。仿真结果表明,该被动锁模光纤激光器可以产生幅度可调的方波脉冲。这一结果将有助于纳秒方波脉冲机理的进一步研究。     

被动锁模光纤激光器中实时动力学特性的研究进展

超快、非重复现象的实时测量在很多领域具有较强的挑战性,新兴的色散傅里叶变换(DFT)技术克服了传统光学仪器扫描速率的限制,使实时光谱测量成为可能。本文介绍了基于DFT技术的被动锁模光纤激光器实时动力学特性的研究进展,其将有助于研究者对激光器中孤子爆炸、脉动孤子、孤子产生和消亡、类噪声脉冲等各种动力学现象的深入理解,对其优化光纤激光器特性具有重要启示。     

被动锁模光纤环形孤子激光器的自起动分析

本文从激光器工作的两种平衡态出发 ,具体分析了被动锁模光纤环形孤子激光器的自起动特性与其结构参数的关系 ,并用分裂步长法对激光器的自起动特性做了数值模拟 ,获得了稳定的孤子脉冲序列。     

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.     

基于石墨烯可饱和吸收的锁模光纤激光器研究

报道了一种基于单层石墨烯可饱和吸收体调Q锁模的全保偏结构掺铒光纤激光器。研究了单层石墨烯作为可饱和吸收体实现调Q锁模后的激光特征,获得了中心波长1557.69 nm的激光输出。调Q锁模脉冲包络重复频率11.49~40.41 kHz范围变化,包络宽度在10.1~3.62 μs范围变化。在泵浦功率为191.3 mW时,激光器最大输出平均功率9.354 mW,最大光-光转换效率为4.89 %。     

高吸收调制下掺铥锁模光纤激光器的数值研究

为了验证饱和吸收体参量对被动锁模掺铥光纤激光器的输出特性的影响,基于耦合Ginzburg-Landau方程进行了数值研究,阐明了掺铥锁模光纤激光器在高调制深度饱和吸收体调制下的时域和频域特性。结果表明,优化选择的高调制深度可饱和吸收体可以有效缩短脉宽,减小时间带宽积。此研究结果对发展稳定、超快中红外超快激光具有指导意义。     

非线性光纤环形镜掺铒光纤激光器的实验研究

为了研究掺铒光纤激光器超短脉冲的产生,采用增益平坦型掺铒光纤放大器、两个偏振控制器以及3个耦合器,利用非线性光纤环形镜加成脉冲锁模技术,通过改变偏振控制器的方向,获得最大输出功率为0.6mW的脉冲输出,对应的光谱宽度9nm、中心波长1561nm、脉冲宽度434ps、脉冲的重复频率为1.1MHz.该脉冲经过掺铒光纤放大器放大后,最大输出功率为10.8mW.放大后锁模脉冲的中心波长保持不变、光谱带宽稍有变窄、输出功率明显增大、脉冲宽度展宽为495ps.实验结果表明,采用商用的掺铒光纤放大器可实现结构简单、调节方便的掺铒光纤激光器超短脉冲输出,且掺铒光纤激光器可以实现自启动,并长时间稳定锁模工作.     

锁模光纤激光器中的矢量孤子簇

为了研究锁模光纤激光器中矢量孤子的动力学特征,利用非线性偏振旋转锁模机制,实验获得了矢量孤子及矢量孤子簇。矢量孤子簇表现出来的动力学特点与抽运功率与偏振设置有关。抽运功率越高,由矢量孤子裂变所形成的矢量孤子簇对数越多。而且,孤子簇脉冲序列在时域上显示出强度周期调制现象。实验中观察到强度周期调制的4阶和7阶脉冲矢量孤子簇。结果表明,强度周期调制的矢量孤子簇输出是非线性偏振旋转锁模光纤激光器偏振调制的本征属性,孤子簇周期强度调制现象归因于腔内偏振相关隔离器对孤子簇的周期偏振调制的结果。     

基于石墨烯的掺铒光纤锁模激光波长切换技术

报道了一种基于石墨烯锁模的全保偏掺铒光纤环形短腔实现锁模激光波长切换技术。利用多层石墨烯可饱和吸收镜不仅可实现被动锁模脉冲序列的稳定输出,并可通过三维精密调节,调制腔内信号损耗,有效控制不同波长激光的增益与损耗。实验表明,通过精密调制10层石墨烯膜可饱和吸收镜,在全保偏光纤激光短腔可实现波长1532 nm和1558 nm 处的锁模激光切换输出,并可实现这两波长附近的双波长锁模激光输出,线偏振度可达18 dB。     

基于NPR效应的可调谐多波长被动锁模光纤激光器

提出了一种基于非线性偏振旋转(NPR)效应的被动锁模光纤激光器,以980 nm半导体光源作为泵浦源,5 m长的掺铒光纤(EDF)作为增益介质,利用两个偏振控制器(PC1和PC2)和一个偏振相关隔离器(PDI)产生NPR效应,作为等效可饱和吸收体,实现对脉冲的窄化,产生稳定的锁模脉冲输出,脉冲宽度为36.02 ns,并通...     

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。