Author Affiliations
Abstract
National Key Laboratory of Microwave Photonics, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, Nanjing 210016, China
An approach for frequency division of an optical pulse train (OPT) based on an optoelectronic oscillator (OEO) is proposed and experimentally demonstrated. When the OPT is injected into the OEO, a microwave signal with a frequency equaling fractional multiples of the repetition rate of the OPT is generated. This signal is then fed back to the OEO, maintaining its oscillation, while simultaneously serving as the control signal of a Mach–Zehnder modulator (MZM) in the OEO. The MZM acts as an optical switch, permitting specific pulses to pass through while blocking others. As a result, the repetition rate of the OPT is manipulated. A proof-of-concept experiment is carried out. Frequency division factors of 2 and 3 are successfully achieved. The phase noises of the OPT before and after the frequency division are investigated. Compared to previously reported systems, no external microwave source and sophisticated synchronization structure are needed.
frequency division optoelectronic oscillator mode-locked laser microwave photonics 
Chinese Optics Letters
2024, 22(4): 043902
Author Affiliations
Abstract
Key Laboratory of Intelligent Optical Sensing and Manipulation of the Ministry of Education & National Laboratory of Solid State Microstructures & College of Engineering and Applied Sciences & Institute of Optical Communication Engineering & Nanjing University-Tongding Joint Lab for Large-Scale Photonic Integrated Circuits, Nanjing University, Nanjing 210023, China
We propose and experimentally demonstrate the programmable photonic radio frequency (RF) filters based on an integrated Fabry–Pérot laser with a saturable absorber (FP-SA). Owing to the high output power and the relative flatness spectrum of the FP-SA laser, only a waveshaper and an erbium-doped fiber amplifier (EDFA) were needed, which can greatly reduce the complexity of the system. The sinc filter employed 87 taps, representing a record-high tap number and resulting in a 3-dB bandwidth of 0.27 GHz and a quality factor of 148. Furthermore, Gaussian apodization enabled the out-of-band rejection of the filter to reach 34 dB and the center frequency to be finely tuned over a wide range, spanning from 4 to 14 GHz. These results indicate that the proposed scheme could provide a promising guideline for the photonic RF filters that demand both high reconfigurability and greatly reduced size and complexity.
microwave filters microwave photonics passively mode-locked laser 
Chinese Optics Letters
2024, 22(2): 023901
姚波 1,2段典 1豆贤安 2,3陈雨君 1,4[ ... ]毛庆和 1,2,4,*
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 先进激光技术安徽省实验室,安徽 合肥 230037
3 国防科技大学脉冲功率激光技术国家重点实验室,安徽 合肥 230037
4 中国科学技术大学环境科学与光电技术学院,安徽 合肥 230026
本文报道了一种可满足室外应用的具有重复频率锁定功能的皮秒脉冲光纤激光器。通过选用Figure-9光纤激光器结构,并通过优化腔结构来调控非线性,确保了激光器的快速锁模自启动功能;采用低导热材料绝热封装创建“恒温”微环境,松弛了室外环境下锁定重复频率对PZT频率调谐执行器件调谐量的要求。以此为基础,设计并研制了质量仅为3 kg的10 MHz、20 ps锁模光纤激光器样机。在室温、极端温度(-40 ℃或50 ℃)和振动(加速度为1.5g)环境下,该激光器样机都能保持快速锁模自启动和重复频率锁定功能;在室外环境下,该激光器样机的重复频率锁定功能可抵御夏季高温环境下的10 ℃温度波动。
激光器 锁模激光 皮秒脉冲 重复频率锁定 环境温度 
中国激光
2024, 51(2): 0201002
作者单位
摘要
吉林大学 通信工程学院,吉林 长春 130012
构建了被动锁模光纤激光器的理论模型,通过数值仿真从时域和频域两个方面研究了高阶色散对输出脉冲特性的影响,在时域方面,三阶色散导致脉冲形状发生畸变,脉冲时域轮廓不对称,时域偏移等现象;在频域方面,三阶色散导致边带位置及强度发生变化。同时,研究发现四阶色散可以展宽脉冲,改变脉冲的边带强度。本文的研究结果对被动锁模掺镱光纤激光器的实际应用具有指导意义。
激光器 被动锁模激光器 三阶色散 四阶色散 lasers passively mode-locked laser third-order dispersion fourth-order dispersion 
应用光学
2023, 44(5): 1102
作者单位
摘要
1 江苏师范大学江苏省先进激光材料与器件重点实验室,江苏 徐州 221116
2 同济大学高等研究院物理科学与工程学院,上海 200092
钙钛矿结构的新型Tm∶GdScO3晶体具有平坦且宽带(>450 nm)的增益光谱,可以产生2 μm波段少周期激光脉冲。然而,目前该晶体的锁模激光特性,尤其是其各向异性的超短脉冲输出特性尚未明朗。采用b切的Tm∶GdScO3晶体作为增益介质,通过共振泵浦被动锁模技术,详细研究了其E//a发光方向的飞秒脉冲输出特性,实现了60 fs激光脉冲产生(约9个光学周期),激光中心波长为2034 nm,光谱半峰全宽为80 nm,时间带宽积为0.35,接近傅里叶转换极限。该研究证明了Tm∶GdScO3晶体是实现2 μm波段少周期飞秒脉冲的理想激光材料,所获得的飞秒激光在分子超快动力学、高分辨率分子光谱学等科学研究领域极具应用潜力。
固体锁模激光器 Tm∶GdScO3晶体 超短脉冲 
光学学报
2023, 43(22): 2214002
作者单位
摘要
1 天津大学 精密仪器与光电子工程学院 超快激光实验室,天津 300072
2 天津职业技术师范大学 电子工程学院,天津 300222
目前,飞秒激光脉冲因脉冲宽度窄和峰值功率高的特点被广泛运用在多种领域中。其中,色散管理光纤锁模激光器因其特有的腔内呼吸机制使输出的激光脉冲能量更高,光谱更宽、脉宽更窄。使用啁啾布拉格光纤光栅进行色散管理的光纤锁模激光器能够实现真正的全光纤结构,提升激光器的紧凑性和稳定性,因此基于啁啾布拉格光纤光栅进行色散管理的光纤锁模激光器具有更加实际的应用意义。采用数值模拟的方法,研究了基于啁啾布拉格光纤光栅进行色散管理的掺镱光纤锁模激光器中单模光纤在腔内的不同分布对脉冲动力学过程和输出脉冲参数的影响。系统分析了谐振腔内净色散值不同时,腔内单模光纤的分布对脉冲在腔内的动力学过程的影响。模拟结果表明,在腔内净色散值为负时,啁啾布拉格光纤光栅与增益光纤间的单模光纤越短,光纤激光器维持稳定单脉冲运行的最大泵浦强度更高且输出光谱更宽,从而能够获得脉宽更窄的去啁啾脉冲;腔内净色散值越接近零时,啁啾布拉格光纤光栅与增益光纤间的单模光纤长度对输出脉冲参数作用的影响越显著;腔内净色散值为正时,单模光纤在腔内的分布对输出脉冲影响逐渐减弱,优化单模光纤分布提升锁模激光器性能并不明显。最后,提出了一种通过改变单模光纤在腔内的分布来提高激光器输出性能的优化方法。
光纤激光器 锁模激光器 超快激光 啁啾布拉格光栅 fiber laser mode-locked laser ultrafast laser chirped fiber Bragg gratings 
红外与激光工程
2022, 51(12): 20220226
李帅 1李国泰 1张凯伦 1朱占达 1,2,3,4[ ... ]李强 1,2,3,4,*
作者单位
摘要
1 北京工业大学材料与制造学部激光工程研究院, 北京 100124
2 北京市激光应用技术工程技术研究中心, 北京 100124
3 激光先进制造北京市高等学校工程研究中心, 北京 100124
4 跨尺度激光成型制造技术教育部重点实验室, 北京 100124
大芯径晶体波导可吸收更高功率的泵浦光,能够实现更高的输出功率,同时在锁模运行时芯层中的峰值功率密度相对较低,而且减少了非线性效应的积累。基于此,构建了一种基于Yb∶YAG大芯径晶体方波导的被动锁模皮秒激光器。实验中,首先使用高反镜替代半导体可饱和吸收镜(SESAM),在较高的泵浦功率下调节晶体波导的位置和角度以实现泵浦光与波导芯层的匹配;然后,仔细调节球面反射镜的角度,使信号光耦合进波导芯层中以尽量减小腔内的损耗。所设计的激光器采用折叠腔结构,在腔内没有色散补偿器件的情况下,实现了平均功率为10.2 W、脉冲宽度为65 ps、重复频率为30.15 MHz、单脉冲能量为0.34 μJ的激光输出。
激光器 固体激光器 锁模激光器 晶体波导 半导体可饱和吸收镜 
光学学报
2022, 42(10): 1014004
Author Affiliations
Abstract
1 Shenzhen Key Laboratory of Laser Engineering, Key Laboratory of Advanced Optical Precision Manufacturing Technology of Guangdong Higher Education Institutes, Guangdong Provincial Key Laboratory of Micro/Nano Optomechatronics Engineering, College of Physics and Optoelectronic Engineering, Shenzhen University, Shenzhen 518060, China
2 College of New Materials and New Energies, Shenzhen Technology University, Shenzhen 518118, China
3 State Key Laboratory of Information Photonics and Optical Communications, School of Science, Beijing University of Posts and Telecommunications, Beijing 100876, China
4 Faculty of Engineering and Physical Sciences, University of Southampton, Southampton SO 17 1BJ, UK
5 Han’s Laser Technology Industry Group Co., Ltd., Shenzhen 518057, China
We report on a mid-infrared fiber laser that uses a single-walled carbon nanotube saturable absorber mirror to realize the mode-locking operation. The laser generates 3.5 µm ultra-short pulses from an erbium-doped fluoride fiber by utilizing a dual-wavelength pumping scheme. Stable mode-locking is achieved at the 3.5 µm band with a repetition rate of 25.2 MHz. The maximum average power acquired from the laser in the mode-locking regime is 25 mW. The experimental results indicate that the carbon nanotube is an effective saturable absorber for mode-locking in the mid-infrared spectral region.
mid-infrared laser fluoride fiber laser mode-locked laser saturable absorber 
Chinese Optics Letters
2022, 20(1): 011404
作者单位
摘要
1 云南师范大学物理与电子信息学院, 云南省光电信息技术重点实验室, 云南 昆明 650500
2 北京信息科技大学, 光电测试技术及仪器教育部重点实验室, 北京 100192
光频梳因频率等间隔、 波长稳定、 谱线线宽窄以及谱宽大等特性, 在高精度测量和计量中具有广泛的应用。 其中, 双光梳快速测量包括光谱测量、 绝对测距、 三维成像和超快异步光学采样等已成为研究热点之一。 近年来, 基于自由运行的单腔双光梳激光器的双梳光谱学系统由于具有结构简单、 测量范围大和精度高等优点而备受关注。 首先从时域和频域介绍了光频梳的特性和应用, 尤其介绍了双光梳测量的优势, 相较目前主流的稳频稳相锁模激光器、 电光调制等双光梳光源实现方案, 单腔双光梳激光器方案有望避免采用复杂的电子控制系统, 简化双光梳光源的结构、 体积和成本。 因此, 重点介绍了波长复用、 偏振复用、 空间复用和脉冲波形复用的单腔双光梳光纤激光器实现技术, 并对其基本原理、 性能参数和当前研究的进展以及目前发展中仍然存在的问题进行了分析; 同时对保偏光纤双光梳激光器的研究现状及其性能进行了总结。 接着, 重点介绍了双梳光谱学的测量原理, 回顾了现有光谱扩展技术, 并详细介绍了基于自由运行的单腔双光梳激光器的双梳光谱学应用案例, 包括掺铒光纤激光器所在的近红外波段以及其扩展到中红外和太赫兹波段的光谱探测。 最后, 总结了目前的单腔双光梳激光器的主要发展趋势, 包括进一步提高单腔型双光梳激光腔的重频稳定性、 降低共模噪声、 探索单腔双光梳系统在中红外以及太赫兹波段的应用, 推动单腔双光梳锁模光纤激光器的实用化。
光频梳 双梳光谱学 锁模激光器 异步光学采样 Optical frequency comb Dual-comb spectroscopy Mode-locked laser Asynchronous optical sampling 
光谱学与光谱分析
2021, 41(11): 3321
毛佳佳 1胡平 2周雪 1王华行 1[ ... ]何京良 1,2,*
作者单位
摘要
1 山东大学 晶体材料国家重点实验室 新一代半导体材料研究院,山东 济南 250100
2 山东大学 激光与红外系统集成技术教育部重点实验室,山东 青岛 266237
3 山东大学深圳研究院,广东 深圳 518057
稀土离子Tm3+/ Ho3+ 掺杂中红外2 μm波段超快激光由于广泛的应用前景成为近十余年来激光领域的研究热点之一。文中首先综述了稀土离子Tm3+/Ho3+掺杂固体/光纤2 μm波段超快激光锁模技术进展,包括主动锁模技术以及饱和吸收、克尔透镜、非线性偏振旋转、非线性光环形镜、非线性多模干涉等被动锁模技术;其次,结合激光增益介质及色散管理技术回顾了Tm3+/ Ho3+掺杂固体和光纤锁模激光脉冲宽度压缩进展;再次,总结了Tm3+/ Ho3+大能量/高功率超快激光技术及进展;最后,对2 μm波段超快激光发展趋势进行了总结和展望。
Tm3+/ Ho3+ 2 μm波段 锁模激光 主动锁模 被动锁模 Tm3+/ Ho3+ 2 μm wave band mode-locked laser active mode-locking passive mode-locking 
红外与激光工程
2021, 50(8): 20210436

关于本站 Cookie 的使用提示

中国光学期刊网使用基于 cookie 的技术来更好地为您提供各项服务,点击此处了解我们的隐私策略。 如您需继续使用本网站,请您授权我们使用本地 cookie 来保存部分信息。
全站搜索
您最值得信赖的光电行业旗舰网络服务平台!