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.     

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。     

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。     

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。     

非线性偏振旋转效应对主动锁模光纤激光器脉冲成形及稳定性的影响

讨论了非线性偏振旋转效应对主动锁模光纤环形激光器脉冲成形及稳定性所起的作用。定性分析和实验结果均表明，适当控制腔内非线性偏振旋转，可形成一种特殊状态，在这种状态下，非线性偏振旋转效应同时起到压窄脉冲和改善稳定性的作用。     

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.     

超短脉冲光纤激光器工作原理及其测量

简要阐述了飞秒光纤激光器的基本概念，分析了锁模技术的原理。结合被动锁模光纤激光器的基本构成，描述飞秒脉冲的产生过程。此外，还对飞秒脉冲测量作了介绍。     

利用非线性偏振旋转效应的可调谐多波长光纤激光器

提出了一种基于非线性偏振旋转(NPR)效应的可调谐多波长掺铒光纤(EDF)激光器,非线性偏振旋转诱导的强度相关非均匀损耗有效地抑制了均匀加宽增益介质掺铒光纤中的模式竞争,使光纤激光器在室温下产生稳定的多波长输出。其中利用保偏光纤和偏振相关隔离器组成的等效Lyot 双折射光纤滤波器作为波长选择器件,该滤波器可以通过选择合适的双折射光纤长度改变波长间隔,调节偏振控制器改变偏振态实现对波长的精密调谐。实验采用10 m长的保偏光纤(PMF),得到了波长间隔为0.35 nm、最多17个波长的稳定激光输出,并且实现了输出波长在4 nm范围内的连续可调谐。分别采用10:90、30:70和50:50的输出耦合器,激光信号分别从10%、30%和50%的端口输出,得到了最多17、14和13个波长的输出,其波长功率浮动分别为13 dB、10 dB和7 dB,另外,其最大输出功率分别为-7 dBm、-3 dBm和0 dBm。实验结果表明,输出耦合器输出端比例越大,输出波长就越少,各波长激光输出功率越平坦,且输出功率越高。     

被动锁模光纤激光器的多模式输出

被动锁模光纤激光器腔体结构简单,可以实现全光纤集成,是产生超短脉冲的有效方法,而非线性偏振旋转又是其中最重要、最简单的被动锁模方法。为了研究基于非线性偏振旋转被动锁模光纤激光器存在的多种不同工作模式,采用实验方法,得到了包括正常孤子态,多脉冲束缚态,噪声像脉冲态等输出模式。结果表明,基于非线性偏振旋转被动锁模光纤激光器存在多种不同的工作模式。     

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。     

Optical sampling system using periodically-poled lithium niobate waveguide and nonlinear polarization rotation mode-locked fiber laser

A novel design of optical sampling system has been developed by using sum-frequency generation (SFG) in a periodically-poled lithium niobate (PPLN) waveguide and using passive mode-locked fiber laser p...     

双波长可切换飞秒锁模光纤激光器

报道了基于非线性偏振旋转技术的双波长可切换飞秒锁模光纤激光器.通过改变泵浦功率以及偏振控制器状态,激光器在波长1533.2 nm和1557.2 nm处可实现双波长锁模,两个波长的间隔为24 nm.在这两个波长之间还可实现可切换运作,对应的3 dB带宽分别为5.53 nm和4.69 nm,脉冲宽度分别为730 fs和89...     

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.     

双孤子被动锁模光纤激光器的实验研究

利用非线性偏振旋转(NPR)效应,对被动锁模掺Er光纤激光器同时输出双波带、双孤子的现象进行了实验研究和理论分析。结果发现,激光腔内存在高的线性双折射是得到双波带、双孤子输出的关键条件,提供宽的增益带宽和较大的增益有利于得到稳定的锁模输出。通过在腔内引入较大的线性双折射,在基于NPR锁模技术的被动锁模掺Er光纤激光器中得到了重复频率为7.49 MHz、中心波长分别在1 542 nm和1 557 nm附近的双波带、双孤子锁模脉冲的同时输出。     

基于SOA非线性偏振旋转效应谐波锁模光纤激光器的数值研究

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.在考虑SOA非线性偏振旋转效应下,建立了基于SOA的谐波锁模光纤激光器理论模型,利用该模型,着重研究了在不同SOA注入电流情况下,SOA非线性偏振旋转效应对谐波锁模光纤激光器输出脉冲波形、峰值功率及脉冲宽度的影响.研究结果表明:当SOA注入电流分别为102 mA和106 mA时,可以获得峰值功率为0.16 mW和0.56 mW、脉冲宽度为6 ps和19.8 ps的稳定锁模脉冲.     

光纤环形激光器中锁模脉冲均匀性的理论分析和实验研究

从描述双折射光纤环形激光器动力学模型出发，模拟并分析了脉冲序列在非线性偏振旋转锁模光纤激光器环形腔内的演化过程，得出光纤快慢轴与起偏器之间的角度、以及双折射强度是影响锁模脉冲序列均匀性的重要因素，通过将普通单模光纤绕制成环产生应力双折射的方法进行了验证，并获得了中心波长1566．8nm、脉宽为1．5ps的稳定短脉冲序列。     

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。     

被动锁模激光器的关键技术与研究进展

概述了被动锁模光纤激光器的分类,介绍了锁模激光器的工作原理以及特点.分析了碳纳米管、石墨烯等可饱和吸收体在被动锁模光纤激光器中的应用,介绍了光子晶体光纤的特点及其在锁模光纤激光器的应用,总结了被动锁模光纤激光器的发展前景及其需要解决的问题.