Author Affiliations
Abstract
1 Institute of Microscale Optoelectronics, College of Electronics and Information Engineering, Shenzhen University, Shenzhen 518060, China
2 Shenzhen Key Laboratory of Ultraintense Laser and Advanced Material Technology, Center for Advanced Material Diagnostic Technology, College of Engineering Physics, Shenzhen Technology University, Shenzhen 518118, China
We demonstrate the generation of a unique regime of multiple solitons in a Tm-doped ultrafast fiber laser at ∼1938.72 nm. The temporal pulse-to-pulse separation among the multiple solitons, 10 in a single-pulse bunch, increases from 0.89 ns to 1.85 ns per round trip. In addition, with the increasing pump power, the number of bunched solitons increases from 3 up to 24 linearly, while the average time separation in the soliton bunch varies irregularly between ∼0.80 and ∼1.52 ns. These results contribute to a more profound comprehension of nonlinear pulse dynamics in ultrafast fiber lasers.
mode-locked fiber laser multiple solitons pump hysteresis pulse-to-pulse interval 
Chinese Optics Letters
2024, 22(3): 031405
黄梓楠 1黄千千 1田昊晨 2,***闫志君 3,**[ ... ]牟成博 1,*
作者单位
摘要
1 上海大学特种光纤与光接入网重点实验室,上海先进通信与数据科学研究院,特种光纤与先进通信国际合作联合实验室,上海 200444
2 中国计量科学研究院,北京 100029
3 华中科技大学光学与电子信息学院下一代互联网接入系统国家工程实验室,湖北 武汉 430074
4 东莞理工学院电信工程与智能化学院,广东 东莞 523808
5 华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室,上海 200062
6 浙江省引力波精密测量重点实验室国科大杭州高等研究院,浙江 杭州 310024
利用45°倾斜光纤光栅(45°-TFG)作为光纤型起偏器,搭建了一台高可靠性高稳定性的掺铒锁模光纤激光器,并以此为基础实现了重复频率frep和载波包络偏移频率fceo的精确锁定。当泵浦功率为228 mW时,基于45°-TFG的锁模激光振荡器可实现3 dB光谱带宽为60.4 nm、脉冲宽度为68 fs的超短脉冲输出,在12 h内功率的均方根稳定性达到0.033%,且在较大的泵浦范围内均能维持较好的展宽锁模状态。经过自主搭建的非线性脉冲放大、超连续谱产生以及f-2f自参考拍频干涉光路,获得了信噪比为32 dB的fceo信号。最后通过搭建基于锁相环的主动反馈控制电路,将frepfceo信号溯源至一台GPS时频系统,最终测得frepfceo信号归一化后在1 s门时间内频率稳定度为2.38×10-12和6.41×10-16。这是首次实现基于45°-TFG的光纤激光频率梳,表明了基于45°-TFG的锁模光纤激光器在实际应用中的潜力。
锁模光纤激光器 光纤光栅 非线性偏振旋转 光纤激光频率梳 
激光与光电子学进展
2024, 61(1): 0106005
作者单位
摘要
合肥工业大学光学工程系, 安徽 合肥 230601
基于色散傅里叶变换技术研究了反常色散腔内传统孤子和正常色散腔内耗散孤子建立时的孤子动力学过程。为探究脉冲在光放大器中如何随放大功率演变, 实验和模拟研究了这两类孤子经放大器放大后的动态变化。结果表明, 这两类孤子的光谱在建立时会经历不同的振荡过程, 传统孤子光谱会由能量有剧烈振荡的调制拍频状态过渡至稳定, 耗散孤子光谱则会由无序调制状态平稳展宽至稳定。在放大器中, 随着放大器泵浦功率的上升, 传统孤子光谱中心能量将被转移而展宽, 耗散孤子光谱则在保持谱宽不变的情况下在边沿出现尖峰。这些锁模光纤激光器和光放大器中的动态孤子非线性现象在超快激光及其放大系统中有着潜在的应用价值。
纤维与波导光学 光孤子 色散傅里叶变换 锁模光纤激光器 光放大器 fiber and waveguide optics optical soliton dispersion Fourier transform mode-locked fiber laser optical amplifier 
量子电子学报
2023, 40(6): 974
张震 1,2段典 1,2陈雨君 1,2魏珊珊 1[ ... ]毛庆和 1,*
作者单位
摘要
1 中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所光子器件与材料安徽省重点实验室,安徽 合肥 230031
2 中国科学技术大学, 安徽 合肥 230026
报道了一种基于Figure-9光纤振荡器和单级单模光纤放大器的皮秒脉冲光纤前端。通过优化光纤振荡器腔内光纤长度, 获得了中心波长约为 1064 nm、重复频率10 MHz、脉冲能量0.4 nJ的自启动单脉冲锁模窄带耗散孤子皮秒脉冲;通过优化光纤放大器的增益光纤长度, 对光纤振荡器产生的21.07 ps脉冲进行单级单模光纤放大后, 脉冲能量达10 nJ时的脉冲光谱依然呈钟形结构, 3 dB谱宽和脉宽分别为0.31 nm和19.8 ps, 该皮秒脉冲光纤前端有望在精密加工等领域发挥重要作用。
激光技术 锁模光纤激光器 脉冲能量 非线性相移 laser techniques mode-locked fiber laser pulse energy nonlinear phase shift 
量子电子学报
2023, 40(4): 476
张家瑞 1,2王蓟 2,3何幸锴 1沈琪皓 1[ ... ]王浟 1,*
作者单位
摘要
1 西南技术物理研究所,四川 成都 610046
2 长春理工大学 物理学院,吉林 长春 130022
3 鹏城实验室 数学与理论部,广东 深圳 518000
采用半导体可饱和吸收镜的锁模光纤激光器是构建皮秒脉冲光纤放大器的热门候选种子光源之一。本文利用非线性薛定谔方程从理论上分析了单模传输光纤和单模增益光纤的模场半径、增益光纤的光纤长度、光纤布拉格光栅的反射率、半导体可饱和吸收镜的调制深度、非饱和损耗和饱和通量对输出脉冲特性的影响。对输出激光的脉冲和光谱特性也进行了理论研究。根据仿真结果,搭建了基于非保偏线型腔和SESAM的掺镱锁模光纤激光器系统。在没有任何腔内色散补偿和外部偏振控制的情况下,获得了中心波长为1.06 μm、脉冲宽度小于12.51 ps、光谱宽度为0.32 nm、重复频率为37 MHz、输出功率为2 mW的稳定锁模脉冲激光输出。在我们的实验中,激光脉冲的光谱边缘平滑,光谱分布非常接近高斯线型。最后,通过系统的仿真,近红外锁模光纤激光器的整体结构得到了优化。本文介绍的锁模光纤激光器具有紧凑的非保偏光纤结构、精简的腔内配置和较少的元器件、高质量的输出脉冲相关特性,有望为下一代皮秒脉冲光纤激光器提供性能优异的实用化种子光源。
非保偏光纤 高斯线型光谱 锁模光纤激光器 结构优化 non polarization maintaining fiber Gaussian linear spectrum mode-locked fiber laser structural optimization 
红外与毫米波学报
2023, 42(2): 267
Author Affiliations
Abstract
State Key Laboratory of Photon-Technology in Western China Energy, International Collaborative Center on Photoelectric Technology and Nano Functional Materials, Institute of Photonics & Photon Technology, School of Physics, Northwest University, Xi’an 710069, China
We report a Yb-doped mode-locked fiber laser based on a nonlinear amplifying loop mirror (NALM), which is all-normal-dispersion (ANDi), and allows the output wavelength to be tunable. The laser can generate a stable femtosecond dissipative soliton with a maximum output power of 196 mW. Its repetition rate is 112.4 MHz, and the final pulse duration is 236 fs. By adjusting the angle of the reflective diffraction grating, the mode-locked fiber laser was realized to tune the output with a tuning range of 54 nm from 1011.8 nm to 1065.6 nm. To the best of our knowledge, this is the widest tuning range of an ANDi Yb-doped mode-locked fiber laser based on NALM.
all-normal-dispersion wavelength tuning mode-locked fiber laser 
Chinese Optics Letters
2023, 21(6): 061402
作者单位
摘要
北京邮电大学 电子工程学院 天地互联与融合北京市重点实验室, 北京 100876
本文提出了一种提高被动锁模光纤激光器计算效率的方法,该方法由对称分步傅立叶方法(SSFM)和全局误差局部能量(GELE)方法组成。该方法可将与全局误差相关的局部能量增量限制在一定范围内来控制步长。该方法具有自动步长调整机制。达到同程度的计算精度,本文方法的计算时间为255 s,而小的恒定步长SSFM方法需要3855 s。这表明本文方法可以将计算效率提高10余倍。本文方法还可以通过RK4IP、Adams、预测-校正等高阶算法进行扩展,以提高精度。
锁模光纤激光器 耗散孤子 分步傅里叶法 自适应方法 mode-locked fiber laser dissipative soliton split-step Fourier method adaptive method 
中国光学
2023, 16(3): 733
Author Affiliations
Abstract
1 State Key Laboratory of Precision Spectroscopy, East China Normal University, Shanghai, China
2 The 41st Institute of China Electronics Technology Group Corporation, Qingdao, China
We report a compact, tunable, self-starting, all-fiber laser-based asynchronous optical sampling (ASOPS) system. Two Er-doped fiber oscillators were used as the pulsed-laser source, whose repetition rate could be set at 100 MHz with a tuning range of 1.25 MHz through a fiber delay line. By employing phase-locked and temperature control loops, the repetition rate offset of the two lasers was stabilized with 7.13 × 10-11 fractional instability at an average time of 1 s. Its capabilities in the terahertz regime were demonstrated by terahertz time-domain spectroscopy, achieving a spectral bandwidth of 3 THz with a dynamic range of 30 dB. The large range of repetition rate adjustment in our ASOPS system has the potential to be a powerful tool in the terahertz regime.
asynchronous optical sampling mode-locked fiber laser terahertz time-domain spectroscopy 
High Power Laser Science and Engineering
2023, 11(2): 02000e29
Author Affiliations
Abstract
School of Physics Science and Information Engineering, Shandong Provincial Key Laboratory of Optical Communication Science and Technology, Liaocheng University, Liaocheng 252000, China
Wavelength-tunable dissipative solitons and amplifier similaritons have been obtained by inserting all-fiber Mach–Zehnder interferometer (MZI) filters with different free spectral ranges (FSRs) in a Yb-doped mode-locked fiber laser. The MZI filter is fabricated by splicing one segment of seven-core fiber (SCF) between two segments of single-mode fibers. The bandwidth of the filter depends on the FSR of the modulated interference curve and consequently depends on the tapered fiber diameter. Inserting MZI filters with bandwidths in a fiber laser and applying a tensile strain on the tapered SCF, both wavelength-tunable dissipative solitons and amplifier similaritons have been obtained.
mode-locked fiber laser dissipative soliton amplifier similaritons Mach–Zehnder interferometer 
Chinese Optics Letters
2023, 21(4): 041401
作者单位
摘要
上海大学 特种光纤与光接入网重点实验室 上海先进通信与数据科学研究院 上海大学特种光纤与先进通信国际合作联合实验室,上海 200444
以锁模光纤激光器为研究平台,利用色散傅里叶变换技术,实时观察到调制频率成比例的三周期隐形孤子脉动现象。通过分析孤子的演化特性,笔者所在课题组认为孤子的调制不稳定性引起了色散波和孤子的参量耦合过程,导致了色散波和孤子的能量交换,从而产生了参量边带和隐形孤子脉动。部分能量在色散波和孤子间的交换使得孤子总能量几乎不变。因此这种孤子脉动难以通过时域脉冲序列分辨。此外,文中实验分析了隐形孤子脉动完整的演化路径,即仅通过增加泵浦功率使得脉动产生至消失的过程。与传统的可见脉动过程相比,这种隐形孤子脉动的调制周期随泵浦功率的变化较小。该工作不仅加强了对孤子脉动动力学现象的理解,还对锁模激光稳定性的提升具有重要意义。
锁模光纤激光器 孤子脉动 色散傅里叶变换 mode-locked fiber laser soliton pulsation dispersive Fourier transformation 
红外与激光工程
2022, 51(1): 20210749

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