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[2019年IEEE第46届光伏专家会议(PVSC) - 美国伊利诺伊州芝加哥(2019.6.16-2019.6.21)] 2019年IEEE第46届光伏专家会议(PVSC) - 通过定制钨基过渡金属二硫化物(TMDCs)的给体-受体对提升光伏电流生成效率
摘要： 我们提出了一种多功能方案，可灵活实现可重构时间傅里叶变换（TFT）和时间成像（TI）。该结构由一个时间透镜后接一段适当长度的色散光纤组成。具体而言，只需改变光纤长度（经理论分析和实验验证），即可获得呈现输入信号频谱轮廓或缩放波形轮廓的输出波形。本方案既不需要在时间透镜前使用输入色散器件，也不需要在色散段后设置第二个时间透镜。因此，这是实现TFT和TI的一种简单实用的替代方案。
关键词： 傅里叶光学与信号处理、光纤通信、时间透镜、四波混频（FWM）、色散傅里叶变换
更新于2025-09-19 17:13:59
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[IEEE 2019年光子学北美会议(PN) - 加拿大魁北克市(2019.5.21-2019.5.23)] 2019光子学北美会议(PN) - 25瓦无熔接掺铒光纤激光器，波长1584纳米
摘要： 我们提出了一种多功能方案，可灵活实现可重构时域傅里叶变换（TFT）和时域成像（TI）。该结构由时间透镜及后续适当长度的色散光纤段组成。具体而言，仅需通过改变光纤长度（经理论分析和实验验证），即可获得呈现输入信号频谱特性或缩放波形特性的输出波形。本方案既不需要在时间透镜前使用输入色散器件，也不需要在色散段后设置第二个时间透镜。因此，这是实现TFT和TI的一种简单实用的替代方案。
关键词： 傅里叶光学与信号处理、时间透镜、光纤通信、四波混频（FWM）、色散傅里叶变换
更新于2025-09-19 17:13:59
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[IEEE 2019年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年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 超快光纤激光器中类噪声脉冲的建立
摘要： 类噪声脉冲（NLP）——超快激光器中发射的亚纳秒非相干脉冲——因其基础与应用价值而受到广泛关注[1]。这类脉冲的存在看似矛盾：既具有类似锁模循环脉冲的高时间局域性，又伴随导致大幅波动的根本不稳定性[2]。NLP可视为非相干耗散孤子[3]，因此研究其在激光器中的自发形成机制具有重要价值。我们采用时域拉伸色散傅里叶变换（DFT）技术进行实验研究，实时记录连续腔往返过程中脉冲的光谱与时间信息[4]。通过对比反常色散与正常色散光纤激光器中类噪声脉冲的形成动力学，揭示了两者演化过程中显著不同的阶段特征与时间尺度。
关键词： 反常色散、正常色散、类噪声脉冲、超快光纤激光器、色散傅里叶变换
更新于2025-09-16 10:30:52
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中红外孤子光纤激光器中从单脉冲态到多脉冲态的转变路径
摘要： 最先进的超快中红外光纤激光器可产生持续时间达数百飞秒的光孤子。这类激光器通常采用的铒或钬掺杂氟化物增益光纤在约3微米波长处具有强反常色散，这通常迫使其工作在孤子状态。我们研究发现，由腔内非线性效应累积引发的脉冲能量钳制效应，限制了这些中红外孤子光纤激光器所能获得的最短脉冲持续时间。过高的腔内能量会导致孤子失稳、坍塌并碎裂成多种稳定的多脉冲状态，包括相位锁定的孤子分子和谐波锁模状态。我们通过在一根25公里长的单模光纤中展宽其二阶谐波信号，成功记录了中红外激光脉冲在往返传播过程中的光谱演化。利用改进的色散傅里叶变换装置，我们首次实现了对中红外激光脉冲在脉冲状态及脉冲坍塌碎裂过程中的时频域联合测量。该研究揭示了中红外孤子光纤激光器复杂的非线性动力学机制，为获得多种稳定的中红外波长多脉冲锁模状态开辟了新途径。
关键词： 色散傅里叶变换、孤子不稳定性、多脉冲态、脉冲能量钳制、中红外孤子光纤激光器
更新于2025-09-16 10:30:52
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[2019年德国慕尼黑国际激光与光电会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 2019.6.23-2019.6.27] 2019年欧洲激光与光电会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 全正常色散全光纤振荡器腔内脉冲动力学的直接观测
摘要： 超快科学与技术的发展高度依赖于新型超快光源的研发，因此深入理解此类系统中的非线性现象至关重要。本文报道了全正常色散腔中产生耗散孤子脉冲时多种脉冲动力学的实验观测与理论分析。我们系统研究了受激拉曼散射(SRS)过程——该效应构成了全正常色散光纤振荡器可实现脉冲能量的主要上限。通过色散傅里叶变换(DFT)技术实时测量单次脉冲光谱，并结合非线性光学环路镜(NOLM)锁模全保偏光纤振荡器产生的脉冲平均光谱相位测量结果发现：NOLM参数直接影响脉冲稳定性与动力学特性。 实验采用掺镱光纤作为增益介质，产生了中心波长1030 nm的耗散孤子(DS)脉冲，同时通过SRS过程产生440 cm?1斯托克斯频移辐射（中心约1078 nm）。激光腔内设置的1030 nm窄带通滤光片可逐轮抑制SRS过程产生的光辐射。本研究全面考察了强SRS效应下的超短脉冲动力学特性，通过计算光谱强度关联图揭示了SRS过程如何扰动脉冲在腔内的传输（图1）：脉冲光谱中较长波长成分（1040-1050 nm）因SRS效应失稳。在正常色散光纤中，斯托克斯SRS分量具有比脉冲光谱成分更高的群速度，正啁啾脉冲的SRS效应仅影响脉冲前沿（表现为负相关，图1(c)）。 我们还研究了全保偏光纤全正常色散振荡腔中重复发生的部分耗散孤子爆裂现象及脉冲运转双稳态特性，其显著特征是激光脉冲功率与泵浦功率间的滞后回线。此外，不同工况下测量的脉冲光谱相位存在显著差异。另一组实验分析了脉冲自启动动力学特性，通过标准分步傅里叶变换方法结合多振动能级SRS模型，系统研究了全正常色散全光纤腔中DS脉冲的动力学行为及数值模拟。DS激光器作为重要脉冲源，是研究全光纤腔内脉冲动力学与非线性过程的理想平台。
关键词： 光谱强度关联图、掺镱光纤、耗散孤子脉冲、色散傅里叶变换、分步傅里叶变换方法、非线性光学环路镜、受激拉曼散射、超快科学
更新于2025-09-12 10:27:22
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[2019年IEEE欧洲激光与光电子学会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC）- 德国慕尼黑（2019年6月23日-27日）] 2019年欧洲激光与光电子学会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC）- 基于色散傅里叶变换的任意重复频率下单次载波包络相位漂移测量
摘要： 近年来，阿秒科学推动了激光系统的发展，这类系统能提供毫焦耳能量量级的少周期脉冲。这些实验依赖具有稳定振幅和载波包络相位（CEP）的场来获得可重复的结果[1]。因此，能够实现单次CEP测量和脉冲标记的诊断设备已成为当今激光系统的必备装置。f-to-2f[2]等自参考干涉测量法是最典型的单次CEP偏移表征方式。其最高可实现记录速率主要受限于光谱仪测量时间——即便采用快速探测器阵列也仅能达到10 kHz。色散傅里叶变换（DFT）[3,4]可突破这一限制，使得f-to-2f干涉仪输出信号的单次记录在高重复频率下成为可能。该方法依赖于具有足够色散的光学元件将脉冲持续时间拉伸至纳秒量级，从而使包含编码CEP的光谱调制图案出现在时域中，便于通过相对低速的光电探测器进行追踪。 为验证该概念的有效性与性能，研究团队在ELI-ALPS[5]最先进的中红外（MIR）激光系统上进行了CEP漂移测量（该系统可提供100 kHz中红外激光脉冲）。作为对照，并行采用光栅光谱仪（Fringeezz, Fastlite）[6]以10 kHz采样率进行测量。将两个记录信号同步后提取出相关性最高的10 kHz降采样子集。DFT方法的主要局限之一源于激光输出与触发用TTL信号之间的时间抖动——该抖动会改变调制图案的时间延迟，从而为测量的相对CEP值引入额外噪声源。为实现真正无时间抖动的单次CEP漂移测量，研究引入了与CEP无关的额外光谱调制以确定抖动噪声。图1展示了无抖动降采样数据集与光栅光谱仪测量结果的对比，表1汇总了计算所得CEP噪声值。这些数值在测量不确定度范围内保持一致，验证了这种新型CEP漂移测量方法可轻松扩展至任意重复频率。
关键词： 高重复频率、中红外激光系统、色散傅里叶变换、载波包络相位漂移测量、单次测量
更新于2025-09-12 10:27:22
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展示孤子-类孤子动力学的锁模光纤激光器中光谱不稳定性的实时表征
摘要： 对锁模激光器中耗散孤子的研究表明，非线性、色散与耗散的相互作用会形成丰富的动力学相互作用图景。本文我们表征了耗散孤子光纤激光器中的一系列不稳定性——在该体系中，传统孤子与类孤子传播对腔内脉冲整形均起重要作用。具体而言，我们采用色散傅里叶变换技术，实时测量了从噪声到稳定单脉冲产生的建立过程动力学、束缚态"类孤子分子"的相位演化动力学，以及若干间歇性不稳定与爆炸动力学的典型案例。这些结果表明，在光纤放大器中类孤子演化产生强非线性吸引作用的条件下，此前在其他类型被动锁模光纤激光器中观察到的不稳定性现象同样存在。
关键词： 爆炸动力学、色散傅里叶变换、相似子分子、间歇性不稳定性、色散、非线性、锁模激光器、耗散孤子、耗散
更新于2025-09-12 10:27:22
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[2019年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年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 超快光纤激光器中的光学孤子分子复合体
摘要： 光学孤子分子正成为研究热点，尤其因其自组装行为与内部动力学与物质分子存在有趣的类比。两个相互作用的耗散孤子可形成孤子对分子，这种复合体能作为稳定实体在腔内无限期运动[1]。虽然本质不同，但孤子分子的振荡动力学可与分子振动相类比[2,3]。文献[2,3]通过色散傅里叶变换(DFT)技术实现实验观测——该技术能以多兆赫帧率记录光谱测量数据，揭示了孤子对与孤子三聚体等基本分子中多种振荡动力学的存在。 基于光-物质分子的类比，我们首次实验探索了"孤子分子复合物"(SMC)的形成可能性及其复杂内部动力学：即多个孤子分子通过稳定键合形成的高阶结构，包含分子内强键与维持整体结构的弱键。本研究首次实时记录并分析了SMC的多类内部动力学，证实了这一新结构概念。我们重点研究了由两个孤子对分子(即(2+2)-SMC)构成的基本SMC动力学。 实验采用基于非线性偏振旋转(NPE)锁模的掺铒光纤环形激光器，通过DFT技术实时分析输出光谱[4]。通过调节激光输出功率、腔内波片取向控制NPE参数（利用多脉冲区的滞后激光特性），实现了多种SMC的可控形成。实时光谱干涉测量表征了具有滑移相位与振荡相位动力学的SMC，揭示了复合物主要内自由度（即不同孤子组分间相对时间/相位分离的动力学）的行为特征。数值模拟既验证了实验观测，又深化了对SMC复杂动力学的理解。 本研究证明：通过调控可操纵的孤子组分间距，孤子分子能形成多种键合类型，这为操控大规模光学孤子复合物开辟了道路，相关原理可拓展至微腔等其他光子平台。
关键词： 孤子分子复合物，光学孤子分子，非线性偏振演化，超快光纤激光器，色散傅里叶变换
更新于2025-09-11 14:15:04