闫丽 1,2,3林启蒙 1,2,3宋园起 1,2,3贾谞卓 1,2,3[ ... ]江曼 1,2,3,*
1 西北大学 光子学与光子技术研究所,西安 710127
2 西北大学 陕西省光电子技术重点实验室,西安 710127
3 西北大学 省部共建西部能源光子技术国家重点实验室,西安 710127
报道了一种基于非线性光纤的宽光谱类噪声锁模掺铒光纤激光器。在非线性偏振旋转锁模掺铒光纤激光谐振腔内引入色散补偿光纤和高非线性光纤,实现腔内色散和非线性管理,最终获得稳定的锁模脉冲输出。当在谐振腔内引入6 cm高非线性光纤时,可以获得中心波长为1 534 nm,脉冲宽度为1.9 ps,重复频率为20.1 MHz,40 dB光谱带宽约为100 nm的超短脉冲输出。在此基础上,将高非线性光纤长度增加至30 cm时,通过优化波片角度,观察到稳定的类噪声锁模脉冲输出,其输出光谱覆盖范围为1 280~1 850 nm,40 dB带宽为500 nm,尖峰脉冲宽度短至70.9 fs,基座脉冲宽度为26.6 ps,重复频率约19.7 MHz。同时在实验中发现随着泵浦功率的提高,类噪声脉冲的基座脉宽和尖峰脉宽的演化呈相反趋势,光谱覆盖范围更宽。该类噪声锁模光纤激光器的研究对低相干光谱干涉技术的发展具有重要意义。
宽光谱 高非线性光纤 色散 类噪声脉冲 非线性偏振旋转锁模 Broad spectrum Highly nonlinear fiber Dispersion Noise-like pulse Nonlinear polarization rotation mode-locking
1 厦门大学嘉庚学院 信息科学与技术学院,福建 漳州 363105
2 长春理工大学 空间光电技术国家地方联合工程研究中心,吉林 长春 130022
设计了一种基于色散管理的掺铥光纤激光器。通过调节泵浦功率以及腔内偏振态,首先实现了稳定的展宽脉冲输出,中心波长和脉冲宽度分别为1 939.4 nm和482 fs。最大输出功率为15 mW,对应的单脉冲能量为0.52 nJ。增加泵浦功率到645 mW时,通过适当调节偏振控制器可以实现类噪声脉冲锁模,中心波长为1 940.1 nm。所实现的锁模脉冲具有飞秒量级的尖峰以及皮秒量级的基底。最大输出功率为20.4 mW,相对应的单脉冲能量为0.7 nJ。相比于传统孤子,采用色散管理所实现的锁模脉冲具有更高的脉冲能量。此外,所设计的掺铥光纤激光器可作为理想的主振荡功率放大以及啁啾脉冲放大结构的种子源,进一步提高脉冲能量,拓展2 μm高能光纤激光器的实际应用。
掺铥光纤激光器 色散管理 展宽脉冲 类噪声脉冲 Tm-doped fiber laser dispersion management stretched-pulse noise-like pulse
1 江苏师范大学物理与电子工程学院, 江苏省先进激光技术与新兴产业协同创新中心, 江苏省先进激光材料与器件重点实验室, 江苏 徐州 221116
2 江苏师范大学敬文书院, 江苏 徐州 221116
3 深圳大学光电子器件与系统教育部/广东省重点实验室, 广东 深圳 518060
类噪声脉冲(NLP)是锁模激光器在一定条件下生成的一种特殊脉冲,具有能量高、脉宽宽、相干性低等特点。近年来,由于稀土元素掺杂技术、锁模技术和光纤放大技术的不断发展以及抽运能量的不断提升,类噪声脉冲光纤激光器得到了迅速发展。基于此,描述了使用不同锁模技术、工作在不同色散区的类噪声脉冲光纤激光器。依据其脉冲产生机理、脉冲光学性质等特点进行分类叙述,综述了国内外这一领域的研究现状及进展。最后,对近年来类噪声脉冲激光器在生产实践中的具体应用进行了简要阐述。
激光器 被动锁模技术 类噪声脉冲 光纤激光器 色散管理 全正色散 激光与光电子学进展
2017, 54(11): 110002
中国科学技术大学光学与光学工程系, 安徽 合肥 230026
报道了一种全光纤超宽带光谱的类噪声脉冲锁模光纤激光器。为了加宽锁模光谱,利用腔内色 散管理和非线性技术使光脉冲在58 m腔内具有小的反常色散,平均色散系数为0.12 ps/nm/km。 实验获得了1300~1750 nm超宽带光谱锁模类噪声脉冲,光谱20 dB带宽达到362 nm, 3 dB带宽达到102 nm, 类噪声脉冲光谱宽度远超过掺铒光纤的增益带宽。
激光技术 类噪声脉冲 锁模激光器 光纤激光器 laser techniques noise-like pulse mode-locked lasers fiber lasers
江苏师范大学物理与电子工程学院江苏省先进激光材料与器件重点实验室, 江苏 徐州 221116
采用数值分析的方法研究了光纤激光器中类噪声脉冲的自相关特性。数值计算的结果复现了实验中观测到的类噪声自相关曲线图形。进一步改变类噪声脉冲各参量设置,发现无背景强度自相关曲线的基底和尖峰的宽度分别反映了类噪声脉冲波包的宽度以及类噪声脉冲波包中超短脉冲的平均脉宽。相同的类噪声脉冲波包中超短脉冲的个数越多,无背景强度自相关曲线的尖峰与基底的峰值比越小,尖峰与基底的宽度则不受影响。对类噪声脉冲干涉自相关曲线的数值研究结果表明,实验中测量得到的峰值背景比小于8∶1 的干涉自相关曲线,是类噪声脉冲波包宽度、类噪声脉冲啁啾、自相关仪扫描范围共同影响的结果。
非线性光学 类噪声脉冲 二阶自相关 光纤激光器 数值模拟 激光与光电子学进展
2015, 52(12): 121902
1 Key Laboratory for Micro/Nano Optoelectronic Devices of Ministry of Education,School of Computer and Communication, Hunan University, Changsha, Hunan 410082, China
2 Department of Physics and Electronic Information Engineering, Xiangnan University, Chenzhou, Hunan 423000, China
基于色散管理掺铒光纤激光器, 研究了类噪声脉冲在不同群速度色散情况下的特性。结果表明:类噪声脉冲的带宽随着腔内净色散的增加而增加,并在腔内净色散为微正时达到最大值。拉曼散射由于脉冲宽度减小而增强。当腔内净色散继续增加时,类噪声脉冲的带宽开始减小;同时,拉曼散射由于色散为正而被抑制。 实验结果和数值模拟相符。
光纤光学 类噪声脉冲 带宽 光纤激光器