张朝阳 1,3陆宝乐 1,2,3,*陈浩伟 1,2,3王凯歌 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 710069
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技术研究中心，陕西省光电子技术重点实验室，西安 710069
研究了一种基于非线性光纤环形镜“8”字形谐振腔结构的波长可调谐被动锁模掺铒光纤激光器，该激光器通过将偏振控制器加在耦合比为30/70的2×2光纤耦合器首尾相连的环内，在整个谐振腔的右端搭建了一个Sagnac环形滤波器。当泵浦功率为270 mW时，锁模光纤激光器输出了中心波长为1 555.7 nm的传统孤子，其光谱的3-dB带宽为4.2 nm，重复频率为21.1 MHz，信噪比为68 dB，脉冲宽度为0.759 ps。此外，在不改变腔内其他器件的情况下只增加泵浦功率，实现了锁模光纤激光器的连续可调谐，中心波长的调谐范围为1.5 nm；在增加泵浦功率到360 mW时，调节偏振控制器出现了松束缚态孤子。
激光器 传统孤子 非线性光纤环形镜 掺铒 被动锁模 Laser Traditional soliton Nonlinear optical loop mirror Er-doped Passively mode-locked
1 天津大学精密仪器与光电子工程学院光纤光学及光通信实验室, 天津 300072
2 天津光电集团有限公司, 天津 300384
报道了一种基于非线性光纤环形镜的工作在耗散孤子共振(DSR)区域的被动锁模掺铒光纤激光器,分别在反常和正常色散区获得了方波脉冲输出。在腔内净色散值约为-0.32ps 2的反常色散区,当泵浦功率为481.2mW时,获得了最大时域宽度为33ns、单脉冲能量约为12.4nJ的方波脉冲。通过在腔内插入一段7m长的色散补偿光纤,使激光器工作在腔内净色散值约为2.85ps 2的正常色散区,在同样的泵浦条件下,获得了最大时域宽度为34.3ns、单脉冲能量约为9.42nJ的方波脉冲。这表明在满足腔内参数平衡的条件下,DSR方波脉冲可同时在反常和正常色散区产生。另外,还研究了泵浦功率对方波脉冲的时域宽度和单脉冲能量的影响,结果表明,随着泵浦功率的增加,方波脉冲的时域宽度和单脉冲能量均呈线性变化。
激光器 光纤激光器 耗散孤子共振 方波脉冲 非线性光纤环形镜 色散管理 中国激光
2020, 47(12): 1201006
1 天津大学精密仪器与光电子工程学院光纤光学及光通信实验室, 天津 300072
2 天津光电集团有限公司, 天津 300384
报道了一种基于非线性光纤环形镜(NOLM)、工作在耗散孤子共振(DSR)区的长腔被动锁模掺镱光纤激光器,该激光器谐振腔的总长度约为1502 m,可以输出重复频率为133.18 kHz的高能量方波脉冲,且输出脉冲的宽度和单脉冲能量均随泵浦功率的增大而呈线性增大。当泵浦功率增大到414.47 mW时,输出的方波脉冲具有最大宽度(761.6 ns),同时单脉冲能量达到了最大值(60.2 nJ)。通过改变NOLM中单模光纤的长度,进一步研究了谐振腔长度对输出方波脉冲特性的影响,结果表明:谐振腔越长,所得DSR方波脉冲越宽,脉冲峰值功率越低。
激光器 耗散孤子共振 方波 被动锁模 光纤激光器 非线性光纤环形镜
空军工程大学信息与导航学院, 陕西 西安 710077
提出了采用基于非线性光纤环形镜(NOLM)的全光2R(再放大、再整形)再生器对星间差分相移键控(DPSK)信号进行放大、整形的方案。理论推导了再生器的工作原理，给出了对信号进行放大、整形的约束条件；仿真研究了再生器的输入输出功率特性和相位特性，分析了耦合器耦合系数对功率特性的影响。结果表明，全光2R再生器对基于自差探测的DPSK系统性能具有显著的改善作用，系统误码率较未使用再生器时降低接近两个量级。
光通信 非线性光纤环形镜 2R再生器 DPSK调制 自差检测 激光与光电子学进展
2013, 50(9): 091405
电子科技大学宽带光纤传输与通信网络重点实验室， 四川 成都 610054
非线性光纤环形镜（NOLM）在不同抽运条件下具有不同的连续波开关特性，当单抽运NOLM在抽运峰值功率大于开关阈值功率时具有反转抽运脉冲峰的特点，在抽运脉冲上升与下降沿处各产生一个脉冲输出；当使用双脉冲抽运在两抽运脉冲除峰值功率和波长不同外其他参数一致时，透射输出由两个脉冲的峰值功率差决定，具有脉冲峰值功率比较作用。基于NOLM的这两个特性设计了全光分离两光功率水平信号的方案。利用光子学仿真软件进行了数值仿真，结果显示二光平信号被成功分离，并分别加载到不同波长上。实现了高功率级无基座脉冲输出，表明该方案也具有消除脉冲基座的能力。
非线性光学 非线性光纤环形镜 全光逻辑运算 交叉相位调制 自相位调制
1 太原理工大学,理学院物理系,太原,030024
2 新疆大学,物理系,乌鲁木齐,830046
采用非线性光纤环形镜加脉冲锁模技术及可调谐光纤光栅滤波器,对8字形腔被动锁模掺铒光纤激光器进行了波长可调谐输出的实验研究.在 EDFA 抽运光功率一定的情况下,通过调节偏振控制器和可调谐光纤光栅滤波器,获得了光谱稳定、重复频率 1.1 MHz、输出功率起伏小于0.8 dBm、中心波长在 1 548～1 570 nm 内连续可调的短脉冲输出,该激光器可实现自启动锁模,且长时间稳定工作无需任何调整.
激光技术 光纤激光器 8字形腔 非线性光纤环形镜 波长调谐
为了研究掺铒光纤激光器超短脉冲的产生，采用增益平坦型掺铒光纤放大器、两个偏振控制器以及3个耦合器，利用非线性光纤环形镜加成脉冲锁模技术，通过改变偏振控制器的方向，获得最大输出功率为0．6mW的脉冲输出，对应的光谱宽度9nm、中心波长1561nm、脉冲宽度434ps、脉冲的重复频率为1．1MHz。该脉冲经过掺铒光纤放大器放大后，最大输出功率为10．8mW。放大后锁模脉冲的中心波长保持不变、光谱带宽稍有变窄、输出功率明显增大、脉冲宽度展宽为495ps。实验结果表明，采用商用的掺铒光纤放大器可实现结构简单、调节方便的掺铒光纤激光器超短脉冲输出，且掺铒光纤激光器可以实现自启动，并长时间稳定锁模工作。
激光技术 非线性光纤环形镜 被动锁模 “8”字形腔 laser technique nonlinear optical loop mirror passively mode-locked figure-of-eight cavity
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
为在光纤激光器中获得特定中心波长的锁模激光，进行了采用非线性光纤环形镜锁模的掺Yb3+光纤激光器的波长可调谐实验研究。获得了自启动锁模、中心波长在1030nm～1081nm范围内连续调谐的锁模脉冲输出；在中心波长1053nm时，测得光谱带宽6nm、脉冲宽度234．375ps、输出功率2．05mW、重复频率3．842MHz。这种被动锁模光纤激光器的锁模过程可以完全自启动，几乎不受外界环境变化的影响，可以长时间稳定工作，不仅可以提供特定中心波长的锁模激光，而且有望成为其它科学研究工作的中心波长可调谐的宽带锁模光纤激光种子源。
激光器 波长可调谐 非线性光纤环形镜(NOLM) 8字形腔 光纤激光器 lasers wavelength tuning nonlinear optical loop mirror(NOLM) figure-of-eight laser(F8L)cavity fiber lasers
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,陕西 西安 710068
报道了利用非线性光纤环形镜(NOLM)锁模运行的掺Yb3+光纤激光器的实验研究。获得了脉冲宽度234 ps,中心波长1053 nm的锁模脉冲激光输出,光谱带宽6 nm,输出功率2.05 mW,重复频率3.842 MHz。该锁模光纤激光器的工作中心波长可在1030～1081 nm范围内调谐,锁模过程可以完全自启动,几乎不受外界环境变化的影响,可长时间稳定锁模工作,完全可以作为微焦耳级单脉冲能量光纤激光放大系统前端种子源使用,而且有望成为其他科学研究工作的中心波长可调谐的宽带锁模光纤激光光源。
激光技术 光纤激光器 被动锁模 非线性光纤环形镜 8字形腔 掺Yb3+光纤
利用色散渐减光纤中高阶孤子非绝热压缩及非线性环形腔镜的消基座作用获得高质量无基座超短光脉冲.可以把波长为1.55 μm,脉宽为20 ps的光脉冲压缩为1.42 ps无基座超短脉冲.并与直接用色散渐减光纤的非绝热孤子压缩得到的同宽度光脉冲分别在光纤正负色散区传输进行了比较,发现用色散渐减光纤构成的非线性光纤环形腔镜获得的压缩光脉冲具有相对理想的波形和频谱结构,有利于在光纤中长距离稳定传输.
纤维与波导光学 色散渐减光纤 非线性光纤环形镜 光开关 超短脉冲 fiber and waveguide optics fibers with slowly decreasing dispersion nonlinear optical loop mirror optical switching ultrashort-pulse
