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全光纤结构可见波段被动锁模激光器
摘要： 锁模光纤激光器（MLFLs）是工业、科学和生物医学领域众多光子系统的核心基础元件。迄今为止，1-2微米波段锁模光纤激光器已发展成熟；然而可见光波段（380-760纳米）的被动锁模光纤激光器从未见报道。本研究通过展示一台全光纤635纳米波段被动锁模皮秒激光器攻克这一难题。该635纳米锁模激光器采用全光纤8字腔结构，以镨/镱共掺ZBLAN光纤作为可见光增益介质，非线性放大环形镜作为锁模元件。我们首先通过求解金兹堡-朗道方程，理论预测并分析了耗散孤子共振（DSR）机制下635纳米锁模脉冲的形成与演化过程；随后实验验证了稳定产生脉宽仅约96皮秒、射频信噪比达67分贝、光谱带宽窄于0.1纳米的635纳米DSR锁模脉冲，其实验结果与数值模拟高度吻合。此外还观测到具有宽谱（>1纳米）调制特性的635纳米类噪声脉冲运行模式。本研究为可见光波段微型化超快光纤激光器的发展奠定了重要基础。
关键词： 可见光波段、锁模光纤激光器、全光纤结构、耗散孤子共振、被动锁模
更新于2025-09-23 15:19:57
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[IEEE 2019欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 德国慕尼黑(2019.6.23-2019.6.27)] 2019欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 可见光波段双曲超材料中光子自旋霍尔效应的首次实验观测
摘要： 光子自旋霍尔效应[1]或光的自旋霍尔效应[2]是固态系统中电荷载流子自旋霍尔效应的光子类比现象。该效应通常发生在光束在空气-玻璃界面发生折射时，或当光束投射到斜面时（后者被称为光的几何自旋霍尔效应[3]）。一般而言，光子自旋霍尔效应会导致光强峰值的偏振相关横向位移[3,4]。后者的一个典型例子是横向Imbert-Fedorov光束位移[3]，它发生在近轴光束在各向同性光学界面的陡变不均匀处发生反射或折射时。光子自旋霍尔效应在自旋依赖型分束器、光学二极管[1]和表面传感器等领域的潜在应用，已在纳米光子学、等离子体光学、超材料、拓扑光学和量子光学等光子学分支中得到研究[1,2]。本文实验展示了可见光波段双曲超材料（HMMs）中光自旋霍尔效应的极端角度敏感性与增强现象[5]。如图1(a)所示，该效应通过由交替金/氧化铝层构成的176纳米厚超材料透射呈现。我们的超材料体系中横向光束位移对入射角极为敏感——当入射角变化约0.003弧度（≈0.17°）时，光束位移会从几乎为零急剧变化至数百微米（图1(b)）。实验结果与基于Tang等人理论[6]的计算值高度吻合，该计算采用了实际制备的超材料参数，并考虑了光束发散和装置误差。这种薄层结构中巨大的光子自旋霍尔增强效应与极端角度敏感性，可用于开发紧凑型自旋霍尔器件，通过偏振操控光子，在量子光学与通信领域具有直接应用价值。
关键词： 光学二极管、光子自旋霍尔效应、双曲超材料、自旋依赖型分束器、表面传感器、可见光波段
更新于2025-09-11 14:15:04