超短脉冲新技术的实验与展望

八十年代碰撞脉冲锁模(CPM)与单模光纤压缩脉宽新技术的产生,使超短激光脉冲趋于毫微微秒的量级。国内在碰撞脉冲锁模技术的运用研究中取得了显著效果。本文提供了碰撞脉冲锁模实验研究与压缩脉宽最新进展之信息。     

超短脉冲光纤激光器的研究进展

本文针对超短脉冲光纤激光器三种不同的锁模机制，综述了相应锁模光纤激光器的研究进展，并且对包层泵浦锁模光纤激光器产生高能量或高峰值功率超短脉冲进行了阐述。     

一种新型的锁模脉冲YAG激光器

本文介绍一种新型的锁模脉冲YAG激光器。其结构简单、性能稳定、可靠,可高重复频率、长时间运转。在长脉冲泵浦的多掺杂YAG激光器的谐振腔内,介入一声光损耗调制器,无需引入任何其它附加的光学元件,便可实现稳定可靠的锁模。其工作波长为1.064μm,锁模脉冲序列包络总能量为4～8mj,锁模脉冲间隔为5ns,每列脉冲内含11个锁模脉冲。用共线二次谐波法测量,锁模脉冲的半宽度约为250ps。锁模脉冲幅值稳定度≥15％,锁模几率100％,输出光束为TEM_(00)模,并且是偏振的,光束发散角小于0.8mrad。     

锁模激光脉冲建立过程的协同学解释

本文首次提出了锁模激光脉冲建立过程的协同学解释。现有的锁模激光脉冲建立过程的解释都受到频域的锁模理论或者时域的锁模理论的适用性的限制。频域的锁模理论适用于主动锁模;时域的锁模理论适用于被动锁模。然而,激光协同学现在能够提供一种在这个领域内进行理论研究的新的十分有用的研究方法。     

高次谐波混合锁模脉冲生成及其数值仿真研究

对混合锁模掺铒光纤激光器中高阶谐波锁模脉冲生成进行了试验和仿真研究。利用非线性偏振旋转技术和碳纳米管可饱和吸收体相结合的混合锁模技术，有效降低谐波脉冲锁模泵浦阈值，更加有利于锁模自启动。通过增加泵浦功率，利用峰值功率钳位和孤子能量量化效应，可实现泵浦功率和脉冲重复频率呈线性关系的谐波锁模脉冲输出。当泵浦功率调节为198.8 mW时，激光器最高输出重复频率约为1.31 GHz,约72阶谐波锁模脉冲，其超模抑制比约为35 dB。同时采用基于修正的非线性薛定谔方程进行了数值模拟，通过调节小信号增益系数为3.4和4.4时，单脉冲分裂为等周期间距的2阶和3阶谐波锁模脉冲，数值仿真结果和试验数据基本相吻合。谐波混合锁模脉冲生成的试验和理论结果有利于进一步了解光纤激光器中谐波脉冲的生成原理和方法。     

主被动锁模脉冲氙灯抽运Nd:YAG激光器的研究

为了克服主动锁模脉冲能量低、被动调Q锁模稳定性差、锁模不完全的缺点,采用Cr<'4+>:YAG和声光锁模器进行主被动联合锁模脉冲氙灯抽运的Nd:YAG激光器,实验验证和分析了Cr<4+>:YAG被动锁模,声光锁模器主动锁模及两者联合主被动锁模3种情况下输出脉冲的特性.结果表明,主被动联合锁模可得到200mJ输出能量、输...     

脉冲主动锁模和主被动锁模激光器

本文报导了脉冲式主动、主被动锁模磷酸盐玻璃振荡器的特性.主动锁模的脉冲宽度为200微微秒左右,输出性能比较稳定.对于输出脉宽为7微微秒左右的主被动锁模,出现卫星脉冲的几率与调制器的调制系数有关.使用不同的腔内标准具能产生30微微秒和70微微秒的脉冲,没有观察到卫星脉冲.主被动锁模的性能比被动锁模有所提高.     

超短激光脉冲研究——产生和测量,选择和放大

关于被动锁模钕玻璃激光器产生超短脉冲的研究,在国外已做了大量的工作。我们对超短脉冲的研究也已有多年的历史了。本工作一方面是为了产生微微秒脉冲和亚毫微秒脉冲,以供某些物理实验应用;另一方面,进一步摸索锁模规律,考察饱和吸收体锁模机理,研究各种参数对锁模的影响以及超短脉冲的性质等等。     

全光纤窄线宽脉冲激光器

介绍了一种全光纤窄线宽脉冲激光器。该激光器由两部分组成,即脉冲光纤激光器种子和由隔离器、耦合器以及光纤光栅组成的窄线宽脉冲提取装置。脉冲光纤激光器种子是基于半导体可饱和吸收镜(SESAM)为锁模机制的全光纤被动锁模激光器,输出脉冲的光谱宽度约为3 nm。窄线宽脉冲提取部分对脉冲光纤激光器种子输出脉冲的光谱进行提取、窄化,输出脉冲的光谱宽度约为0.1 nm。该激光器操作简单、设备简易,为全光纤结构;不仅可以输出窄线宽光脉冲序列,而且同时还可以输出脉冲光纤激光器种子的光脉冲序列,极大地拓展了脉冲光纤激光器的应用范围。     

谐波锁模光纤激光器脉冲振幅数值分析

为了研究马赫-曾德尔型调制器的调制特性及锁模脉冲振幅均衡条件,采用调节直流偏置电压和调制深度的方法,来控制调制器透射曲线。通过时域分析,在5GHz调制频率下对锁模脉冲序列和调制曲线进行数值研究。用MATLAB软件模拟分析了2阶～7阶锁模光脉冲序列和调制曲线的时域分布图。数值分析结果表明,锁模脉冲振幅均衡的条件是光脉冲序列经过调制器后经历相同的透射系数。线性调制区与非线性调制区均可获得振幅均衡的锁模脉冲;当有理数谐波锁模阶数p4时,调制深度β变化对脉冲振幅均衡程度影响剧烈。该结果对获得功率均衡的谐波锁模脉冲的实验研究有一定的参考意义。     

激光器的加成脉冲锁模技术

在回顾用各种锁模方法获得短和超短光脉冲历史的基础上,介绍过去一年多以来兴起的一种新的锁模技术——加成脉冲锁模(APM),及其已有成绩和展望。     

调Q锁模类噪声方波脉冲掺铒光纤激光器

对基于非线性偏振旋转技术的L波段掺铒被动锁模光纤激光器中产生调Q锁模类噪声方波脉冲进行了实验研究。该类型脉冲中调Q包络内部包含的脉冲是基频方波,通过自相关迹证实该方波为类噪声脉冲。为了容易实现类噪声方波脉冲输出,将一段250 m普通单模光纤引进激光腔内。适当调节腔内的偏振控制器和泵浦功率,获得了基频为778.21 kHz的连续波锁模类噪声方波脉冲和由3.81 kHz可调谐到9.01 kHz的重复频率,单个调Q包络最高能量为1.06 J的调Q锁模类噪声方波脉冲。研究结果有利于进一步理解被动锁模光纤激光器中类噪声脉冲和调Q锁模的机理和特性。     

可产生高重复频率光脉冲的新理论与新技术

文中论述了获取高重复率光脉冲的一种新方法--有理数谐波锁模技术,阐述了有理数谐波锁模输出高阶光脉冲的物理机制、失谐量与谐波锁模阶数的关系,给出了改善高阶有理数谐波锁模输出脉冲幅度不均衡的几种具体方法.     

超短脉冲的测量

本文分析了利用强度自相关和干涉自相关信息获取超短光脉冲形状和啁啾特性的方法及其缺陷。提出了一种直接测量超短光脉冲幅度谱和相位谱的原理和测量装置，并对锁模脉冲进行了测量，然后由逆傅里叶变换即可得到脉冲时域特性（脉冲形状和宽度），且由相位可得超短脉冲的各阶啁啾系数。     

高能量飞秒脉冲掺Er3 光纤激光器

为了从反常色散光纤构成的飞秒锁模掺Er^3＋光纤（EDF）激光器获得高能量锁模脉冲，提出了采用集总放大器和高损耗耦合输出器有机组合的办法来设计激光器腔体。实验结果表明，该方法能有效地减小降低腔内脉冲能量周期性波动，抑制频谱边带幅度，提高飞秒脉冲高能量及其频谱宽度。采用非线性偏振旋转机制进行锁模，成功获得谱线宽度为18．0nm、重复速率为14．0MHz、脉冲宽度约200fs、单脉冲能量超过1nJ稳定锁模光脉冲，并且激光器自启动锁模泵浦阈值小于20mW。     

染料碰撞脉冲锁模的理论研究

提出染料碰撞脉冲锁模新理论,它的物理图象清晰,能较好地说明锁模脉冲的性质,特别在频率方面。     

钛宝石激光飞秒和皮秒脉冲的三种工作模式

在双光束泵浦的钛宝石激光器中,实现了飞秒和皮秒脉冲的独立自锁模、交叉锁模和多脉冲3种工作模式,分析了飞秒和皮秒激光腔内的群速弥散(GVD)、自相位调制(SPM)、交叉相位调制(XPM)、增益竞争和自振幅调制(SAM)。结果表明:独立自锁模工作模式下,GVD和SPM决定了自锁模激光脉冲的特性;交叉锁模工作模式下,飞秒和皮秒脉冲具有很高的同步性,脉冲间的抖动为517 fs,飞秒和皮秒激光腔的调谐范围分别为36nm和22 nm;多脉冲工作模式下,飞秒脉冲仍然是单脉冲,而皮秒脉冲分裂为3个次脉冲,间隔为426 fs。     

连续锁模激光脉冲选择

1.前言锁模激光器能产生亚毫微秒脉宽的高重复频率脉冲。在精密测距应用中,为了避免距离多值性,希望获得千赫而不是兆赫的重复频率。激光核聚变希望用单个并很窄的脉冲触发反应。这两种应用都需要锁模脉冲的选掸。因为从锁模激光器输出高重复频率的     

主动锁模激光器脉冲的瞬态形成

本文通过建立一合理的锁模模型,采用数值算法模拟了Nd:YAG主动锁模激光器脉冲的瞬态形成.发现初始的自发辐射,在腔内必须往返105～106次(对应时间为1ms左右),才进入稳定的锁模状态.实验中,我们采用一简单的方法测出了锁模脉冲的这一稳态建立时间,而且与理论计算结果基本相符.     

CPM染料激光器与飞秒光脉冲技术

染料激光器有较宽的增益带宽,因此能产生很窄的锁模脉冲。1972年Ippen等人利用DODCI作为饱和吸收体实现对Rh6G连续染料激光器的被动锁模,获得1.5皮秒的脉冲宽度。后1981年Fork等人实现了环形染料激光器的脉冲碰撞锁模,他们利用两个相反方向的光脉冲在可饱和吸收体内相遇其相干叠加在吸收体内形成粒子数分布光栅的作用,