1 天津大学精密仪器与光电子工程学院，天津 300072
2 天津大学光电信息技术教育部重点实验室，天津 300072
3 深圳大学物理与光电工程学院光电子器件与系统教育部/广东省重点实验室，广东 深圳 518060
报道了基于掺铥光纤可饱和吸收体的单频2.05 μm线性腔铥钬共掺全光纤振荡器。腔内采用4.6 m长的铥钬共掺光纤作为增益介质，并利用未被泵浦的掺铥光纤作为可饱和吸收体实现选频，通过调整可饱和吸收体的长度可优化选频能力。在3.5 W的1570 nm激光泵浦下，获得了最高714 mW的2048.6 nm单频激光输出，相应的斜率效率为25.1%，激光光谱线宽为17 kHz。
激光器 单频光纤激光器 铥钬共掺光纤 可饱和吸收体 2 μm激光
1 长春理工大学空间光电技术国家与地方联合工程研究中心，吉林 长春 130022
2 长春理工大学光电工程学院，吉林 长春 130022
3 长春理工大学理学院，吉林 长春 130022
本文报道了一种2 μm 波段可调谐主动锁模光纤激光器，增益介质为4 m 铥钬共掺光纤。主动锁模脉冲采用强度调制方式实现，调制信号为高频正弦信号。可调谐窄带宽光滤波器用来窄化激光线宽，抑制噪声，同时可实现波长调谐。实现了稳定的2.2 GHz 重复频率主动锁模脉冲输出，对应649 阶谐波锁模脉冲序列，脉冲宽度约为200 ps，频谱信噪比可达68 dB，激光线宽为0.05 nm，光谱调谐范围为1907 nm～1927 nm。
光纤激光器 主动锁模 铥钬共掺光纤 高重复频率 可调谐激光 fiber laser actively mode-locked Tm-Ho-co-doped fiber high repetition rate tunable laser
重庆邮电大学 光电工程学院, 重庆高校光通信技术重点实验室, 重庆 400065
利用非线性放大环镜作为人工可饱和吸收体, 在铥钬共掺光纤激光器中研究了多孤子脉冲现象.在同一泵浦功率不同偏振状态下, 实验不仅获得了稳定的单个孤子脉冲, 还观察到由单个孤子脉冲演化为2至4个孤子的锁模脉冲现象; 在保偏光运行条件下增加泵浦功率, 获得了孤子能量量化的演化过程.所得结果主要源于腔内弱的双折射效应等效的滤波器具有限制增益带宽和诱导多脉冲产生的作用.而调节偏振控制器对腔内增益的改变, 是不同类型多脉冲现象出现的主要原因.研究结果对2 μm波段非线性放大环镜光纤激光器多孤子锁模脉冲动力学特性的研究具有一定参考价值.
非线性放大环镜 锁模 光纤激光 铥钬共掺 多孤子脉冲 Nonlinear amplifying loop mirror Mode-locked Fiber laser Tm/Ho-codoped Multi-soliton pulses
中国科学院安徽光学精密机械研究所安徽省光子器件与材料重点实验室, 安徽 合肥 230031
针对铥钬共掺光纤放大器在放大2 μm以上长波段信号光时因存在反向放大的自发辐射(ASE)而造成的放大效率浪费的问题，提出了在放大器输入端插入一个中心波长为1950 nm的光纤光栅（FBG）的方案，并从理论上研究了光栅参数对放大器在2 μm以上波段增益特性的影响。通过数值模拟给出了几种不同的铥钬掺杂比例下、有无FBG时，放大器对2040 nm信号光的增益随光纤长度的变化曲线，分析了插入FBG后放大器最大增益和对应的最佳光纤长度的变化，以及这种变化对铥钬掺杂比例的依赖性。通过模拟放大器输入端的反向ASE光谱，以及抽运光、信号光、ASE与FBG反射光功率沿光纤传输的演化行为，解释了FBG对放大器产生影响的根本原因，并进一步指出为提高放大器长波段增益而加入短波段FBG的适用条件。并初步研究了加入FBG对放大器增益谱及噪声特性的影响。
光纤光学 光纤放大器 铥钬共掺 2 μm以上波段 放大自发辐射 光纤布拉格光栅
国防科学技术大学光电科学与工程学院, 湖南 长沙 410073
提出了利用1570 nm的连续激光和1565 nm的脉冲激光混合抽运铥/钬共掺光纤获得脉冲激光输出的方案，搭建相应的实验平台，得到了混合抽运方式下的2 μm稳定脉冲激光输出。同时进行了直接增益开关方式获得脉冲输出的实验。对两种方式获得的脉冲进行了对比。实验结果表明，在相同输出功率水平下，混合抽运方式获得的脉冲激光更加稳定，能量浮动小于5%。相对于直接增益开关方式，混合抽运方式在获得更加稳定的脉冲激光输出上具有一定优势。但直接增益开关方式获得的激光输出的脉宽要小于混合抽运方式获得的激光脉宽。
激光器 混合抽运 增益开关 铥/钬共掺光纤激光器
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, 武汉 430074
为了实现高效、全光纤化的2μm激光输出, 采用中心波长为1569nm附近的级联双包层铒镱共掺光纤放大器来抽运铥钬共掺单模光纤、1550nm/2000nm波分复用器、光纤耦合器构成的环形腔全光纤激光器。当915nm LD抽运驱动电流为6.9A时, 获得的最大输出激光功率为57.23mW, 斜率效率约为12%, 线宽约为4.5nm, 阈值抽运功率约为180mW。结果表明, 该光纤激光器性能可靠, 其在光纤传感、激光医疗等领域将有巨大应用前景。
光纤光学 全光纤激光器 铥钬共掺光纤 环形腔 2μm波长 fiber optics all fiber laser Tm-Ho co-doped fiber ring cavity 2μm wavelength
国防科学技术大学 光电科学与工程学院， 长沙 410073
基于半导体可饱和吸收镜和光纤光栅实现了稳定的2 μm波段被动调Q光纤脉冲激光器，输出激光的中心波长为1 958.2 nm。随着泵浦功率的增加，输出脉冲的重复频率不断增加，而对应脉冲的宽度不断减小。输出脉冲重复频率的变化范围为20～80 kHz，脉冲宽度的变化范围为490 ns～1 μs。当泵浦功率为1.3 W时，调Q光纤激光器的最大平均输出功率为91 mW，脉冲重复频率为80 kHz，脉冲宽度为490 ns，对应的最大单脉冲能量约为1.14 μJ。
光纤激光器 调Q 半导体可饱和吸收镜 光纤光栅 铥/钬共掺光纤 fiber laser Q-switch semiconductor saturable absorber mirror fiber grating Tm/Ho codoped fiber
1 空军工程大学 电讯工程学院，西安 710077
2 中国科学院 西安光学精密机械研究所 瞬态光学与光子技术国家重点实验室，西安 710068
建立了1200nm带激光抽运下Tm3+，Ho3+共掺石英光纤激光器的理论模型，用数值模拟的方法从理论上对该激光器的性能进行了研究，与实验结果进行了对比分析，以寻求对该激光器性能进行优化的空间。结果表明，在最大人纤抽运功率(3．1W)下，不管是仅Tm3+在3H4，3H6能级之间产生辐射(光纤长度为1m)还是Tm3+，Ho3+之间发生能量转移(光纤长度为3m)时，理论分析所分别获得的1．14W和733mW的输出功率，与930mW和650mW的实验结果比较一致，特别是发生能量转移时。
激光器 铥钬共掺光纤 光纤激光理论 数值模拟 lasers Tm Ho co-doped fiber optical fiber laser theory numerical analysis
1 中国科学院西安光学精密机械研究所,瞬态光学技术国家重点实验室,西安,710068
2 空军工程大学电讯工程学院,西安,710077
首次报道了用Ti∶ S激光器及Tm-Ho共掺石英光纤等构成复合腔,通过外腔选频产生波长为820 nm波段高性能单模激光的实验研究,复合腔Ti∶ S激光器的光-光转换效率达15.7%,斜率效率可达17.3%.研究了输出激光功率、输出光谱随泵浦功率、激活光纤长度的变化关系,并对相应结果进行了分析.
钛宝石激光器 铥钬共掺光纤 光纤激光器 红外激光 光纤激光理论
1 中国科学院西安光学精密机械研究所,瞬态光学技术国家重点实验室,西安,710068
2 空军工程大学电讯工程学院,西安,710077
用铥钬共掺石英光纤,在钛宝石激光泵浦下,获得了波长为1870 nm、最大功率为240 mW的单模激光输出,斜率效率接近31%.这是目前用该类光纤获得的最高转换效率.研究了输出激光功率、输出光谱随泵浦功率、激活光纤长度的变化关系,并对相应结果进行了分析.
铥钬共掺光纤 光纤激光器 红外激光 光纤激光理论
