合肥工业大学电子科学与应用物理学院光学工程系, 安徽 合肥 230601
设计了一种具有偏振滤波特性和保偏特性的空芯负曲率光纤 (HC-NCF), 并对其特性进行了分析。通过引入内包层管破坏常规 HC-NCF 的对称性, 使两个正交方向的基模和内包层玻璃管模式进行耦合, 从而增加两个偏振方向的折射率和损耗差异。进而对光纤双折射特性和损耗的影响因素进行分析, 包括内包层管的壁厚、内包层管的内直径和纤芯直径。结果表明, 当光纤纤芯直径和外包层管环内直径为 30 μm, 外包层和内包层管环壁厚分别为 1.116 μm 和 1.56 μm, 内包层管的内直径为 9 μm 时, 在 1.55 μm 波长处双折射达到 1.33×10-4，基模 x 偏振和 y 偏振方向的偏振消光比达到 4723 (36.7 dB)，并且偏振消光比大于 100 的带宽为 7 nm。 此外, 1.55 μm 波长处的最低损耗约为 0.03 dB/m。这种保偏 HC-NCF 可应用于对偏振敏感的光纤器件。
物理光学 负曲率光纤 双折射 限制损耗 偏振滤波 physical optics negative curvature fibers birefringence confinement loss polarization filter
实验研究了基于光纤布拉格光栅 (FBG) 的直接输出 1570 nm 单波长光纤激光器, 采用光纤耦合器搭建塞格纳克宽带反射器并与部分反射光纤光栅构建直腔激光器, 通过优化光栅反射率和输出方向实现了最高谐振效率为 24.42%、最大输出功率为 2.8 W、边模抑制比为 65 dB 的 1570 nm 光纤激光直接输出。通过增大腔长增加激光器谐振纵模数量, 从而基于纵模间的平均效应实现了 1570 nm 单波长光纤激光器的稳定无拍频输出, 进而利用该激光器作为掺铥光纤的泵浦源实现了 2 μm 波段光纤激光器被动锁模输出。
激光技术 中红外光纤激光器 光纤布拉格光栅 无拍频激光器 被动锁模 laser techniques mid-infrared fiber laser fiber Bragg grating beat-free laser passively mode-locking
Author Affiliations
Abstract
1 Department of Optical Engineering, School of Electronic Science & Applied Physics, Hefei University of Technology, Hefei 230601, China
2 School of Instrument Science and Opto-electronics Engineering, Hefei University of Technology, Hefei 230009, China
3 R&D Center of High Power Laser Components, Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201800, China
4 Research Center for Advanced Photon Technology, Toyota Technological Institute, Nagoya 468-8511, Japan
Brillouin gain spectra (BGS) in an As2Se3 photonic crystal fiber (PCF) are investigated numerically. The profiles of the BGS are simulated by calculating the characteristics of different-order optical and acoustic waves in the PCFs with different core diameters. For the small-core PCF, there are two peaks in BGS, but there is only one peak for the large-core PCF. We also reveal that in the small-core PCF, the difference of Brillouin frequency shift between the LP01 and LP11 modes is obvious, while it is not obvious in the large-core PCF. The Brillouin threshold increases with the core diameter increasing.
stimulated Brillouin scattering optical mode acoustic mode chalcogenide fiber photonic crystal fiber Chinese Optics Letters
2020, 18(1): 010602
Author Affiliations
Abstract
Department of Optical Engineering, Hefei University of Technology, Hefei 230601, China
We propose a switchable multi-wavelength erbium-doped fiber laser based on a four-mode fiber Bragg grating (FBG). The four-mode FBG is fabricated in a hydrogen pre-loaded fiber by the phase mask method, which can support four linearly polarized modes around 1550 nm. The five operation wavelengths are at 1547.5, 1546.8, 1546.0, 1545.1, and 1544.2 nm, respectively. Through adjusting the polarization state and the lateral offset coupling in cavity, the laser can be switched into the operation state of single, dual, or triple wavelengths. The proposed laser has the advantages of simple configuration, stable operation, and easy adjustment.
060.3510 Lasers, fiber Chinese Optics Letters
2019, 17(1): 010604
1 合肥工业大学 电子科学与应用物理学院
2 仪器科学与光电工程学院 合肥 230009
3 合肥工业大学 电子科学与应用物理学院，合肥 230009
4 合肥工业大学 电子科学与应用物理学院，合肥 230009
5 仪器科学与光电工程学院 合肥 230009:
基于有限元算法建立用于刻写中红外光纤布喇格光栅(Fiber Bragg Grating, FBG)的相位模板物理模型，对相位模板的衍射光场进行模拟分析。在模拟过程中，采用平面波和球面波两种不同光源。采用平面波作为入射光时，通过改变平面波的入射角度和相位模板光栅的刻槽深度分析Talbot 衍射图样的变化。采用球面波作为入射光时，通过改变光源与相位模板的距离分析衍射图样的变化。结果表明，当平面波以任意角度斜入射时，沿与入射光相同方向形成Talbot 衍射图样。当改变相位模板刻槽深度时，Talbot 衍射图样的形状和能量分布均发生变化：随着刻槽深度的增加，衍射能量最大值逐渐变大；当刻槽超过一定深度时，能量最大值开始减小，同时Talbot 图像向均匀条纹演变。当球面波入射到相位模板时，Talbot 衍射图样沿球面波传播方向分布。随着球面波波源逐渐靠近相位模板，能量最大值逐渐升高；当超过一定距离时，能量最大值开始下降。
光纤布喇格光栅 相位模板 Talbot 衍射图样 有限元算法 fiber Bragg grating phase mask Talbot diffraction pattern finite element method
1 合肥工业大学 电子科学与应用物理学院, 合肥 230009
2 合肥工业大学 电气与自动化工程学院, 合肥 230009
3 山西大学 光电研究所 量子光学与光量子器件国家重点实验室, 太原 030006
采用海森堡-朗之万方法理论研究了Tripod型双电磁诱导透明原子系统中压缩态探针场的传输特性.研究结果表明: 通过双透明窗口压缩光可实现双通道传输, 且每个通道可以被独立操控; 当两束耦合场的频率失谐相等时, 输出探针场的压缩度可以得到更好的保持.此外, 输出探针场的压缩度可以通过耦合场的拉比频率、原子的光学厚度和基态退相干率以及探测频率来操控.该研究结果为进一步优化多通道量子存储提供依据.
量子光学 电磁诱导透明 压缩光 量子噪声 探测频率 Tripod型系统 Quantum optics Electromagnetically induced transparency Squeezed state light Quantum noise Detection frequency Tripod-type system 光子学报
2016, 45(11): 1127001
合肥工业大学 电子科学与应用物理学院,合肥 230009
研究了荧光猝灭分析中荧光强度的演变过程,发现样品对激发光的吸收分布会伴随内滤效应对荧光强度产生潜在影响.根据吸收分布影响荧光强度的物理机制,提出了利用荧光响应函数去除吸收分布影响的校正方法.通过分析五聚噻吩与富勒烯C70之间在不同激发波长处光致电子转移引起的荧光猝灭,对校正效果进行验证,结果显示:单独对内滤效应进行校正后,各激发波长处的荧光猝灭率与C70的吸收谱仍具有弱相关性,进一步对吸收分布的影响加以校正,所得荧光猝灭率则不再与C70的吸收谱关联.表明在荧光猝灭分析时增加对吸收分布的校正可有效提高内滤效应的最终校正准确度.
光谱分析 荧光猝灭 校正 富勒烯 噻吩 Spectral analysis Fluorescence quenching Correction Fullerenes Thiophene 光子学报
2015, 44(10): 1017001
1 中国科学院上海光学精密机械研究所 高功率激光单元技术研发中心, 上海 201800
2 中国科学院大学, 北京 100049
3 合肥工业大学 电子科学与应用物理学院, 安徽 合肥 230009
非石英光纤在产生大功率超连续谱方面存在难以克服的局限性。本文首次报道了采用石英光纤产生大功率中红外超连续谱。精心设计光纤结构使色散有利于超连续谱向中红外波段展宽, 同时保证相对较大的芯径以承受较高的泵浦功率。合理选择光纤长度, 在保证光谱展宽到3.4 μm的情况下使光纤损耗的影响降低到最小限度。研究表明, 在1.95 μm皮秒脉冲泵浦下, 采用色散适宜的石英光子晶体光纤可以产生20 dB带宽覆盖1 550～3 420 nm的超连续谱。超连续谱的平均功率可达56.6 W。
非线性光学 中红外 超连续谱 石英光子晶体光纤 nonlinear optics mid-infrared supercontinuum spectrum silica photonic crystal fiber
