1 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
2 北京信息科技大学 光纤传感与系统北京实验室,北京 100016
提出了一种基于M-Z结构的可调谐掺铒光纤随机激光器,并对随机激光输出过程、随机激光的波长可调谐输出以及随机激光的稳定性进行了实验研究。通过采用光纤熔接手段将两个2×2光纤耦合器进行熔接,构成全光纤M-Z滤波结构。实验结果表明,激光器的阈值功率为120 mW,调整可调谐衰减器改变增益损耗,实现波长可调谐输出,其中单波长输出分别为1 554.4,1 555.2和1 556.3 nm,信噪比达到31.65 dB;双波长输出分别为1 525.9,1 556.2和1 531.6,1 556.2 nm,信噪比优于21.92 dB;三波长输出分别为1 527.4,1 546.9,1 551.6和1 526.9,1 530.0,1 549.8 nm,信噪比优于20.10 dB;四波长输出为1 525.9,1 530.1,1 547.9和1 552.3 nm,信噪比优于18.95 dB;其中单波长和双波长的功率波动分别优于1.65和1.99 dB;激光器斜率效率为0.627%。
光纤随机激光 掺铒光纤 波长可调谐 random fiber laser erbium doped fiber M-Z M-Z wavelength tunable
郑文龙 1,2,3莫锦恋 1,2,3高震森 1,2,3徐鹏柏 1,2,3董新永 1,2,3,*
1 广东工业大学 信息工程学院,广州 510006
2 广东工业大学 先进光子技术研究所,广州 510006
3 广东省信息光子技术重点实验室,广州 510006
基于简化的二能级激光系统和均匀展宽理论模型,利用原子速率方程和功率传输方程建立了掺铥光纤激光器的理论模型,并以环形腔掺铥光纤激光器为例,通过Matlab编程数值模拟研究了其出射功率和波长调谐范围与腔内损耗、掺铥光纤长度、输出耦合比、泵浦波长和泵浦功率等激光器参量的关系。数值模拟结果表明,降低激光器腔内损耗、提高泵浦激光功率和优化掺铥光纤长度可以提高掺铥光纤激光器的出射功率和增加波长调谐范围,而增加输出耦合比虽能提高激光功率,却减小了波长调谐范围。经过参数优化,在腔内总损耗为3 dB、输出耦合比为10%的情况下,通过提高泵浦激光功率和优化掺铥光纤长度,掺铥光纤激光器的波长调谐范围可达528 nm(1 660~2 188 nm),高于目前已报道的实验结果。将部分模拟结果与文献报道的实验结果进行对比,较好地证实了模型的准确性。研究工作对于掺铥光纤激光器的设计和发展具有重要的理论参考价值和指导意义。
掺铥光纤激光器 理论模拟 波长可调谐激光器 thulium-doped fiber laser theoretical simulation wavelength tunable laser
利用啁啾脉冲增益饱和放大特性,搭建了一台基于泵浦分束结构的波长可调谐1 μm全保偏光纤超短脉冲激光器。该激光器由超短脉冲激光振荡器和超短脉冲激光放大器组成,控制注入到放大器的啁啾脉冲能量,使放大器处于增益饱和或非饱和状态,从而实现激光中心波长的精确调节。实验中,激光器可产生1030.0~1034.5 nm波长可调谐的超短脉冲激光,光谱带宽大于13.1 nm。在整个波长调谐范围内,放大脉冲激光的信噪比均大于55 dB,时域脉宽为7.1~7.5 ps。此外,得益于全保偏光纤架构,该1 μm超短脉冲光源表现出良好的长期稳定性,平均功率的相对抖动低至0.1%。该激光器产生的波长可调谐超短脉冲激光,能够精准匹配Yb∶YAG、Yb∶CaF2、Yb∶Lu2O3等晶体的发射峰,可为后续Yb∶YAG、Yb∶CaF2、Yb∶Lu2O3等大能量超短脉冲固体激光器提供紧凑、便捷、稳定的种子光源。
激光器 光纤激光器 超短脉冲 泵浦分束 波长可调谐 中国激光
2023, 50(19): 1901002
Author Affiliations
Abstract
1 Jiangsu Key Laboratory of Advanced Laser Materials and Devices, Jiangsu Normal University, Xuzhou 221116, China
2 College of Electronic and Information Engineering, Shandong University of Science and Technology, Qingdao 266590, China
3 Jiangsu Collaborative Innovation Center of Advanced Laser Technology and Emerging Industry, Jiangsu Normal University, Xuzhou 221116, China
In this paper, we report on a wide wavelength tuning optical vortex carrying orbital angular momentum (OAM) of ±ħ, from a thulium-doped yttrium aluminum perovskite (YAP) laser employing a birefringent filter. The OAM is experimentally found to be well maintained during the whole wavelength tuning process. The Laguerre–Gaussian () mode with a tuning range of 58 nm from 1934.8 to 1993.0 nm and mode with a range of 76 nm from 1920.4 to 1996.6 nm, are, respectively, obtained. This is, to the best of our knowledge, the first experimental implementation of wavelength tuning for a scalar vortex laser in the 2 µm spectral range, as well as the broadest tuning range ever reported from the vortex laser cavity. Such a vortex laser with robust structure and straightforward wavelength tuning capability will be an ideal light source for potential applications in the field of optical communication with one additional degree of freedom.
wavelength tunable laser 2 µm laser orbital angular momentum Chinese Optics Letters
2023, 21(2): 021405
波长可调谐的超短脉冲激光对通讯、生物医药、度量和激光加工等领域研究有着非常重要的意义。通过非线性偏振旋转技术,利用腔内双折射效应搭建了波长可调谐全正色散超短脉冲掺镱光纤激光器。利用腔内双折射引起的光谱滤波效应,通过适当旋转波片和调整双折射滤波器的角度,耗散孤子可以从1 015~1 075 nm连续调谐。在调谐范围内,其脉冲重复频率25.6 MHz,脉冲宽度4.52 ps,输出功率为85 mW。
掺镱光纤激光 全正色散激光 波长可调谐激光 耗散孤子 Yd-doped fiber laser all-normal dispersion laser wavelength tunable laser dissipative solition
强激光与粒子束
2022, 34(3): 031002
强激光与粒子束
2021, 33(11): 111002
中国计量大学 光学与电子科技学院,杭州 310018
光纤型表面等离子体共振(SPR)传感器波长通常处于可见光波段,为使该类器件工作在光通信窗口,提出一种基于光栅结构的波长可控型海水折射率传感器,传感器传感区域由镀有光栅结构的侧边抛磨光纤构成。研究了传感区域横截面的电场强度分布、光栅不同结构参数与SPR传感器波长的关系以及在海水折射率范围内随着折射率变化共振波长的变化趋势,最后分析了共振波长与折射率两者的关系,得出该传感器灵敏度为5650 nm/RIU,分辨率可达到1.77×10-6 RIU,可实现快速、高灵敏度的海水折射率测量。
海水折射率 表面等离子体 波长可控 the refractive index of seawater surface plasma resonant wavelength-tunable
丁建一 1,2,3陆宝乐 1,2,3王凯乐 1,2,3陈浩伟 1,2,3,*白晋涛 1,2,3
1 西北大学 光子学与光子技术研究所,省部共建西部能源光子技术国家重点实验室,西安70069
2 国家级光电技术与纳米功能材料国际联合研究中心,西安710069
3 陕西省全固态激光及应用工程研究中心,陕西省光电子技术重点实验室,西安710069
报道了一种基于非线性放大环形镜的“8”字形腔波长可调谐锁模掺镱光纤激光器。当泵浦功率为240 mW时,光纤激光器输出中心波长在1 064.1 nm处的耗散孤子,其光谱3 dB带宽为7.7 nm,重复频率为18.8 MHz,输出光信噪比高达71.2 dB,脉冲宽度为867 fs。分别通过调节偏振控制器和泵浦功率实现了锁模光纤激光器在1 032.8~1 065.1 nm以及1 037.4~1 041.9 nm内调谐输出。探究了不同锁模状态下的光谱与脉冲特性,获得了时间带宽积接近傅里叶变换极限的高斯型脉冲。该光纤激光器结构简单,易于调谐,稳定性好,可为实现波长调谐、耗散孤子锁模提供技术参考。
锁模 耗散孤子 非线性放大环形镜 波长调谐 光纤激光器 掺镱 Mode-locked Dissipative soliton Nonlinear amplifier loop mirror Wavelength tunable Fiber laser Yb-doped