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被动锁模光纤激光器中的宽带超短脉冲
摘要: 通过数值模拟和解析计算研究了光纤激光器中产生具有极宽光谱的超短脉冲。研究表明,所产生脉冲的光谱宽度可比激光活性介质的增益带宽大数倍。
关键词: 被动锁模、脉冲光谱、产生动力学、光纤激光器
更新于2025-09-23 15:21:01
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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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[美国激光学会ICALEO? 2014:第33届国际激光材料加工、激光微加工与纳米制造大会 - 美国加利福尼亚州圣地亚哥(2014年10月19-23日)] 激光与电光应用国际大会 - 高功率1030纳米掺镱皮秒全光纤激光器
摘要: 通过主振荡器功率放大器(MOPA)结构,演示了一台高功率1030纳米被动锁模掺镱皮秒光纤激光器。该激光系统由皮秒种子源和三级掺镱全光纤放大器组成。种子源采用半导体可饱和吸收镜(SESAM)实现锁模,获得稳定输出:脉冲宽度30.7皮秒、重复频率29.0兆赫兹、平均输出功率30毫瓦,工作波长1030.4纳米,光谱宽度0.15纳米。经过三级光纤放大后,最终在30/250微米双包层掺镱光纤中实现101瓦输出功率,斜率效率达76.7%。激光器性能指标为:脉冲宽度36.6皮秒、脉冲能量3.48微焦、峰值功率高达97千瓦,工作波长1030.4纳米,光谱带宽1.46纳米,光束质量M2因子为2.78。
关键词: 被动锁模、主振荡器功率放大器、激光器、掺镱光纤
更新于2025-09-19 17:13:59
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在2微米波段无源锁模掺铥光纤激光器中孤子雨的产生
摘要: 本文对掺铥光纤激光器中产生的孤子雨现象进行了实验研究和理论分析。基于非线性偏振旋转技术,获得了基频和谐波孤子雨脉冲,研究了净负色散腔长对孤子雨脉冲输出特性的影响,并对孤子雨的光谱边带特性进行了数值分析。通过对比连续波锁模状态与孤子雨状态的光谱可以发现,孤子雨的光谱边带存在准周期调制现象,这是由色散波与孤子波之间的复杂相互作用所致。该相互作用是孤子雨形成的主要因素之一。研究成果有助于深入理解被动锁模光纤激光器中孤子雨的动力学特性和形成机制。
关键词: 光纤激光器,被动锁模,孤子雨,铥掺杂
更新于2025-09-19 17:13:59
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[IEEE 2019年第18届国际光通信与网络会议(ICOCN) - 中国黄山(2019.8.5-2019.8.8)] 2019年第18届国际光通信与网络会议(ICOCN) - 基于硫化铅纳米颗粒作为可饱和吸收体的被动锁模掺铥光纤激光器
摘要: 首次实验实现了以硫化铅纳米颗粒作为可饱和吸收体(SA)的被动锁模掺铥光纤激光器。该激光器输出稳定的常规孤子脉冲,脉宽1.24皮秒,重复频率21.93兆赫兹,中心波长1957.37纳米,3分贝带宽3.43纳米。61分贝的高信噪比表明锁模状态具有良好的稳定性。进一步增大泵浦功率后,激光器切换至稳定的二次谐波锁模状态,此时获得平均输出功率9.06毫瓦,重复频率43.86兆赫兹。结果表明硫化铅是实现2微米超短脉冲的一种极具前景的可饱和吸收体材料。
关键词: 被动锁模、硫化铅纳米粒子、可饱和吸收体、掺铥光纤激光器
更新于2025-09-16 10:30:52
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基于保偏光纤两段非线性偏振演化实现超短脉冲产生的激光模拟
摘要: 基于非线性薛定谔方程的数值解,构建了一个描述克尔非线性和正常色散光纤腔中超短光脉冲产生的模型。该模型可用于研究基于保偏光纤两段中非线性偏振演化(NPE)效应的无源锁模激光器脉冲产生的特性。理论表明,该方案可产生光谱宽度超过25纳米、中心波长为1030纳米的线性啁啾光脉冲。
关键词: 非线性薛定谔方程,光纤激光器,超短脉冲,被动锁模
更新于2025-09-16 10:30:52
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单块多段半导体激光器中的重复频率跃迁与定时稳定性提升
摘要: 我们通过数值模拟研究了具有交错吸收区布局的4毫米长多段半导体激光器中的被动锁模(PML)动力学。利用仿真工具FreeTWM,我们通过增益电流控制实现了从基频到高次谐波PML的重复频率(RR)跃迁。计算得出的定时抖动(TJ)在17飞秒至5000飞秒之间变化,其中第三次谐波RR时观测到最低TJ值。通过对比实验验证了仿真结果——对具有相同结构的多段量子点激光器进行研究,观测到10吉赫兹至30吉赫兹的RR跃迁及3飞秒至1000飞秒的TJ范围。
关键词: 半导体激光器、定时抖动、仿真、被动锁模、自由载流子波导模式锁定、重复频率
更新于2025-09-16 10:30:52
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光纤激光器 || 基于碳基可饱和吸收体的被动调Q与锁模光纤激光器
摘要: 本章旨在向读者介绍被动调Q和锁模光纤激光器的基础知识,重点阐述碳基可饱和吸收体(即石墨烯与碳纳米管)及其独特的电子能带结构与光学特性。同时将讨论将这些碳基可饱和吸收体集成至光纤激光谐振腔的方法,最后通过若干实验案例展示碳基可饱和吸收体在产生被动调Q及锁模光纤激光中的应用。
关键词: 被动调Q、石墨烯、碳纳米管、光纤激光器、被动锁模
更新于2025-09-16 10:30:52
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受双长腔时延光反馈影响的被动锁模量子点激光器
摘要: 在本研究中,我们通过实验探究了两个长程外部无源光学腔对单片被动锁模InAs/InGaAs量子点激光器重复频率和时序抖动的影响。双腔方案能完全抑制射频谱中由反馈诱导的边带。通过对光自反馈延迟长度进行精细调控,实现了9.4 MHz的重复频率可调性。最低重复频率线宽小于50 Hz,对应1.7飞秒的时序抖动。我们采用普适的简明时域模型定性地解释了实验观测到的时序抖动与重复频率变化趋势。实验与模拟结果均表明:当反馈长度导致最低重复频率偏移时,脉冲序列时序抖动降幅最为显著。
关键词: 量子点激光器、定时抖动、被动锁模、光反馈、半导体激光器、射频线宽
更新于2025-09-16 10:30:52
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[IEEE 2019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(2019.6.23-2019.6.27)] 2019欧洲激光与光电子学会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 纳米级精细延迟超短光自反馈下的被动锁模量子阱半导体激光器
摘要: 发射波长为1070纳米的单片被动锁模(PML)半导体激光器,是1微米传输窗口波段内新型光子传输系统极具前景的超快光源[1,2]。由于残余光学反?。∣FB)会劣化输出光脉冲序列,亟需开展以纳米级精度探究激光器抵抗非预期OFB扰动能力的实验研究,但目前此类研究尚属空白。我们通过实验研究了亚波长尺度精控延迟短腔OFB对单片PML半导体量子阱(QW)激光器光谱特性、重复频率(RR)及平均光输出功率的影响。该激光器在自由运行状态下以13.6 GHz重复频率(对应75 ps内部脉冲往返时间)发射皮秒级1070纳米短脉冲,类似器件已在文献[2]中报道。实验采用宏观延迟长度Tmac介于145 ps至275 ps往返时间之间的自由空间外腔提供OFB,并通过高精度线性平移台上的楔形玻璃实现纳米级延迟控制。我们首先研究了Tmac在145 ps至275 ps范围内变化时的光脉冲发射特性,图1(a)和图1(b)分别以伪彩色展示了测得的非线性自相关(AC)信号与重复频率随延迟的变化关系。
关键词: 被动锁模、超短光自反馈、量子阱半导体激光器、纳米级精细延迟
更新于2025-09-11 14:15:04