作者单位
摘要
1 广东轻工职业技术学院, 信息技术学院 广东 广州 510300
2 华南师范大学, 广东省微纳光子功能材料与器件重点实验室 信息光电子科技学院 广东 广州 510006
3 华南师范大学 广东省量子调控工程与材料重点实验室 广东 广州 510006
4 广东理工学院, 大学物理实验中心 广东 肇庆 526100
腔光力学研究光子与宏观机械振子的相互作用, 目前已成为研究量子世界与经典世界之间的过渡以及研究非经典和非线性效应的重要领域。本文首先介绍该领域中的基本物理概念, 包括辐射压力、光机械哈密顿量、海森堡-朗之万方程、方程的线性化等。然后综述近年来一些新奇光力学效应的发现和研究进展, 包括光力诱导透明、非互易光传播、高阶边带产生、光机械纠缠等。最后提出了一些研究展望。
腔光力学 光机械系统 量子效应 非线性效应 cavity optomechanics optomechanical systems quantum effects nonlinear effects 
量子光学学报
2023, 29(1): 010001
徐西坦 1,2黄意博 1,2卢瑶 1,2马若斌 1,2[ ... ]许京军 1,2
作者单位
摘要
1 南开大学物理科学学院&泰达应用物理研究院弱光非线性光子学教育部重点实验室,天津 300457
2 南开大学深圳研究院,广东 深圳 518083
太赫兹波与离子晶体中光学声子耦合形成的受激声子极化激元,为太赫兹波在晶体材料中的传输调控和非线性增强提供了有效途径,进而为强场太赫兹科学技术的发展开辟了新的可能性。从物理概念、实验方案、调控手段等方面简要回顾了受激声子极化激元相关的研究进展,分析了受激声子极化激元作用下太赫兹波对光与物质相互作用机制的影响,展望了受激声子极化激元在未来强场太赫兹科学技术中的发展潜力与应用前景。
太赫兹 受激声子极化激元 传输调控 非线性效应 
中国激光
2023, 50(17): 1714004
王小林 1,2王鹏 1,2吴函烁 1,2叶云 1[ ... ]陈金宝 1,2
作者单位
摘要
1 国防科技大学 前沿交叉学科学院,湖南 长沙 410073
2 国防科技大学 南湖之光实验室,湖南 长沙 410073
LD泵浦掺镱光纤激光器具有低成本、高效率、高光束质量等优点,在工业、科研、**等领域有着广泛的应用。在大部分实际应用中,由功率和光束质量决定的亮度是影响光纤激光器实际作用性能的核心指标。受到非线性效应(尤其是受激拉曼散射)和模式不稳定效应的限制,当前高亮度掺镱光纤激光器输出功率提升遭遇了明显的技术瓶颈。为了抑制非线性效应和模式不稳定效应,在传统方法的基础上,提出了变纤芯直径光纤和优化泵浦波长等成体系的方法以提升光纤激光器的输出功率;为了有效提高对光纤激光器的设计研发能力,提出并开发了具有自主知识产权的光纤激光仿真软件SeeFiberLaser。首先,介绍了影响宽谱高功率掺镱光纤激光器亮度提升的主要限制因素,给出了各个限制因素的抑制方法;其次,利用自研光纤激光仿真软件SeeFiberLaser对提升光纤激光器功率的方法进行优化设计,并对工业常用的振荡器和高亮度光纤激光放大器进行仿真优化;然后,介绍课题组采用后向泵浦、变纤芯直径光纤和优化泵浦波长等方法提升激光功率,实现的6~10 kW高亮度功率光纤激光器;最后,对更高亮度光纤激光器的技术方案进行讨论和展望,提出了无源器件集成化、增益传能光纤一体化等思路,提出了基于变纤芯直径增益传能一体化光纤和集成化无源器件的新型高功率近单模光纤激光器技术方案。
光纤激光器 非线性效应 模式不稳定 激光亮度 仿真软件 fiber lasers nonlinear effects mode instability laser brightness simulation software 
红外与激光工程
2023, 52(6): 20230242
作者单位
摘要
北京航天控制仪器研究所,北京 100094
高功率掺镱光纤激光器在空间环境中的应用日益增多,但掺镱光纤材料在空间辐照条件下会产生色心效应,导致损耗增加,影响光纤器件以及激光器整机的性能,从而给高功率光纤激光器在空间环境的长期稳定工作带来隐患。从空间辐照对高功率光纤激光器性能的影响机理、抑制方法和研究进展等3个方面进行介绍。首先介绍了空间辐照对高功率掺镱光纤激光器中关键光学器件、放大级热负载、非线性效应等方面的影响分析,其次介绍了抑制辐照效应的典型方法及其在高功率掺镱光纤激光器中的可行性分析,最后介绍了国内外典型的高功率掺镱光纤激光器的辐照影响及抑制的研究成果,并展望了未来发展趋势。
光纤激光器 色心 辐致衰减 热负载 非线性效应 fiber laser color center radiation-induced attenuation thermal loading nonlinear effects 
强激光与粒子束
2022, 34(4): 041003
沈华 1,2朱日宏 1,2,*卞殷旭 1,2
作者单位
摘要
1 南京理工大学 电子工程与光电技术学院,江苏 南京 210094
2 南京理工大学 先进固体激光工业和信息化部重点实验室,江苏 南京 210094
目前光纤光栅在高功率连续光纤激光器中的应用主要有两个方面,一是作为谐振腔腔镜,二是用来抑制激光器的非线性效应。首先论述了光纤光栅作为腔镜技术的发展现状,然后着重论述了能够抑制光纤激光器中非线性效应的特殊光纤光栅的发展状况。并详细描述了倾斜布拉格光纤光栅抑制受激拉曼散射和受激布里渊散射、长周期光纤光栅抑制受激拉曼散射以及相移长周期光纤光栅抑制自相位调制或四波混频等非线性效应引起的光谱展宽的研究进展。最后展望了光纤光栅在高功率光纤激光器领域的发展趋势,认为光纤光栅将朝着更高承载功率与长波长方向发展,同时认为基于飞秒激光刻写的光纤光栅技术、能够同时抑制多种非线性效应的光纤光栅技术、以及基于光纤光栅的光纤激光器激光偏振控制技术等将成为新的研究热点。
高功率光纤激光器 光纤光栅 谐振腔腔镜 非线性效应抑制 high-power fiber laser fiber grating cavity mirror nonlinear effects suppression 
红外与激光工程
2022, 51(2): 20210908
作者单位
摘要
南京邮电大学 电子与光学工程学院、微电子学院, 南京 210046
针对克尔非线性效应限制系统性能的问题, 文章提出概率整形(PS)与相位共轭孪生波(PCTW)相结合的非线性抑制方案, 以提高光通信系统的性能。利用Optisystem和Matlab软件, 在十六进制、六十四进制正交幅度调制(QAM)两种调制格式下, 搭建由两种编码PS(哈夫曼编码和标志取反编码)和3种维度PCTW(时域、偏振域和子载波域)组合的PCTW-PS系统。仿真结果表明, PCTW和PS结合的方案最小误码率(BER)大幅度减小; 16QAM-时域PCTW方案BER较小。得到以下结论: PS和PCTW都可改善系统性能, 两者相结合可大幅扩大改善程度; 16QAM-时域PCTW方案性能较优。仿真结果同时表明, PCTW系统中, 同相分量I和正交分量Q 的BER存在一定差异, 据此, 文章提出PCTW-IQ不均衡的概念, 这种不均衡性在偏振域PCTW方案中尤其明显。
相干光通信 非线性效应 概率整形 相位共轭孪生波 正交频分复用 coherent optical communication nonlinear effects PS PCTW orthogonal frequency division multiplexing 
光通信研究
2022, 48(1): 37
作者单位
摘要
国防科技大学 前沿交叉学科学院,湖南 长沙 410073
自1972年Roger H. Stolen等人首次基于受激拉曼散射效应在玻璃光纤中实现激光输出以来,拉曼光纤激光技术已经走过了50年的发展历程。文中首先分阶段呈现拉曼光纤激光的发展历程,介绍具有里程碑意义的经典文献和重要技术突破,勾勒出拉曼光纤激光发展的概貌。其次根据拉曼光纤激光的研究现状,整理具有代表性的最新成果;介绍随机分布式反馈拉曼光纤激光、中红外拉曼光纤激光和超快激光等最新研究热点。最后梳理拉曼激光合束、半导体激光直接泵浦和非线性效应耦合新机制等方面的发展趋势。
受激拉曼散射 拉曼光纤激光 非线性效应 功率定标放大 光束质量 stimulated Raman scattering Raman fiber laser nonlinear effects power scaling beam quality 
红外与激光工程
2022, 51(1): 20220015
姜长鹏 1赵峰 2,*魏怡 2王凡允 1[ ... ]刘君 2
作者单位
摘要
1 西安邮电大学通信与信息工程学院,陕西 西安 710121
2 西安邮电大学电子工程学院,陕西 西安 710121
光子辅助方法易于产生和调制宽带矢量毫米波或太赫兹信号。基于强度调制器与同相/正交(I/Q)调制器级联的相干光路结构,结合概率整形技术,在VPI和MATLAB环境下对其多波段矢量毫米波信号的产生和传输性能进行了联合仿真分析。在载波频率分别为70 GHz和130 GHz的两个波段上,针对净比特速率为32 Gbit/s的均匀16阶正交幅度调制(16QAM)格式与概率整形16QAM格式的单边带矢量毫米波信号,分析对比了两者的产生与传输性能。研究结果表明:概率整形16QAM毫米波信号的光纤传输性能均优于均匀16QAM毫米波信号,且发现在考虑光纤非线性效应时其概率整形的矢量信号具有更大的传输优势。
光通信 单边带矢量毫米波信号 概率整形 16阶正交幅度调制 非线性效应 
激光与光电子学进展
2021, 58(21): 2106002
作者单位
摘要
School of Physics, University of Wollongong, New South Wales 2522, Australia
terahertz nonlinear effects topological materials Weyl semimetals (WSMs) α-T3 systems 
Frontiers of Optoelectronics
2021, 14(1): 99–109
Yinxu Bian 1,2Kerong Jiao 1,2Xuecheng Wu 1,2Hua Shen 1,2,3,*[ ... ]Rihong Zhu 1,2
Author Affiliations
Abstract
1 School of Electronic Engineering and Optoelectronic Technology, Nanjing University of Science and Technology, Nanjing210094, China
2 MIIT Key Laboratory of Advanced Solid Laser, Nanjing University of Science and Technology, Nanjing210094, China
3 Department of Material Science and Engineering, University of California Los Angeles, Los Angeles, CA90095, USA
Suppressing nonlinear effects in high-power fiber lasers based on fiber gratings has become a hotspot. At present, research is mainly focused on suppressing stimulated Raman scattering in a high-power fiber laser. However, the suppression of spectral broadening, caused by self-phase modulation or four-wave mixing, is still a challenging attribute to the close distance between the broadened laser and signal laser. If using a traditional fiber grating with only one stopband to suppress the spectral broadening, the signal power will be stripped simultaneously. Confronting this challenge, we propose a novel method based on phase-shifted long-period fiber grating (PS-LPFG) to suppress spectral broadening in a high-power fiber master oscillator power amplifier (MOPA) laser system in this paper. A PS-LPFG is designed and fabricated on 10/130 passive fiber utilizing a point-by-point scanning technique. The resonant wavelength of the fabricated PS-LPFG is 1080 nm, the full width at half maximum of the passband is 5.48 nm, and stopband extinction exceeds 90%. To evaluate the performance of the PS-LPFG, the grating is inserted into the seed of a kilowatt-level continuous-wave MOPA system. Experiment results show that the 30 dB linewidth of the output spectrum is narrowed by approximately 37.97%, providing an effective and flexible way for optimizing the output linewidth of high-power fiber MOPA laser systems.
fiber optics component high-power fiber laser nonlinear effects phase-shifted long-period fiber grating spectral broadening 
High Power Laser Science and Engineering
2021, 9(3): 03000e39

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