锁模
- 低阈值高稳定性的全保偏锁模光纤激光器
变。传统的全保偏锁模光纤激光器的锁模器件如碳纳米管[5]和石墨烯[6]等可饱和吸收体不仅容易损伤,且性能随着使用时间增加而逐渐降低。相较于材料锁模,非线性放大环形镜(NALM)锁模结构具有响应时间更快、损伤阈值更高和稳定性更好的优点。2016年,波兰弗罗茨瓦夫理工大学Karol Krzempek等人[7]用双包层掺镱光纤搭建第一台全光纤NALM锁模结构的“9”字腔激光器,该激光器在8.5W泵浦功率下实现输出功率950 mW,脉冲宽度为455 ns的矩形脉冲
激光与红外 2022年12期2023-01-30
- GHz重复频率飞秒激光器发展趋势
光器，无论是哪种锁模机制，长一点的光纤会使光纤器件容易制作。随着应用需求的增加，GHz激光器逐渐受到重视。本文从GHz重复频率的激光器应用需求出发，阐明GHz激光器的重要性，对GHz激光器研制的难点和主要技术进行介绍，并展望了GHz激光器的发展趋势。1 GHz重复频率——双光梳光谱学的“金标”光学频率梳本来不需要非得1 GHz的重复频率，几百MHz也不是不行。但是GHz光频梳的优势是，频率间隔大，单根梳齿的功率高；拍频的时候容易判断被测光频离哪根梳齿近，因
计测技术 2022年6期2023-01-28
- 基于复合式微纳光纤锁模器件的单腔多光频梳技术研究
，然后结合相应的锁模技术，最终实现多波长锁模。随着光谱滤波技术与锁模技术的多样化发展，波长复用式单腔双光频梳已成为了热点研究方向。2011年，赵欣［7］等人提出在环形掺铒锁模光纤激光器中引入可调衰减器实现对激光器增益谱调控的方案，该方案通过对损耗的调控，增加了增益谱的利用效率，从而实现了在1530 nm与1560 nm两个区域的同时锁模，两个锁模脉冲的宽度均为亚ps级。为了实现对增益谱的进一步调控，2016年赵欣［13］等人在环形掺铒锁模光纤激光器中插入带
计测技术 2022年5期2022-12-19
- 被动锁模超短脉冲光纤激光器研究进展（特邀）
期性的脉冲序列的锁模技术［5］是一种有效手段。通过精细控制谐振腔腔内的净色散，大致可分为负色散、色散管理以及正色散腔三类锁模光纤激光器，分别对应产生拥有凯莉边带的传统孤子、无边带平滑包络的色散管理孤子或自相似孤子以及陡峭光谱边沿的耗散孤子［6］。激光器常用的锁模方式一般分为主动锁模和被动锁模。主动锁模需要在谐振腔内增加调制器件，利用射频信号对光场实现周期性的幅度或相位调制。这种锁模方式很容易获得高重复频率的脉冲，在通信领域有着巨大应用潜力。主动锁模存在较大
光子学报 2022年10期2022-11-25
- GHz瓦级全固态克尔透镜锁模Yb：CYA飞秒激光器（特邀）
术的出现，高重频锁模飞秒振荡器变得越来越重要，光学频率梳也被应用在各个领域，例如将光学频率梳应用于天文光谱仪的校准，即天文光梳，用来寻找系外行星、宇宙学研究和确定基本常数的变化。天文光梳要求重复频率在15～30 GHz 以上，使得频率梳齿能够被光谱仪所分辨［1］。高重复频率的全固态飞秒激光器固有噪声低、腔长灵活可调，是飞秒光学频率梳的良好光源。掺镱激光增益介质能级结构简单、量子效率高、存在高功率低成本泵源，支持100 fs 以下的脉宽和高平均功率的输出，这
光子学报 2022年10期2022-11-25
- 双波长自锁模半导体薄片激光器*
1331)双波长锁模激光器在光通信、泵浦探针实验、非线性频率变换等方面应用广泛.本文报道了一种双波长自锁模半导体薄片激光器.利用增益芯片底部的高反射率分布布拉格反射镜和外部的耦合输出镜构成简单的直线型谐振腔,腔内不需要额外的插入元件,依靠增益介质的克尔效应,结合激光芯片上泵浦光斑形成的软光阑,即可启动锁模过程,实现稳定的自锁模输出.锁模脉冲宽度为4.3 ps,重复频率为1.1 GHz,最大输出功率为323.9 mW.在锁模的基础上,使用简单的刀片作为波长调
物理学报 2022年20期2022-10-27
- 基于纯水可饱和吸收体的1.9 µm 波段被动调Q 和锁模掺铥光纤激光器*
体的被动调Q 和锁模掺铥光纤激光器.通过陶瓷套管将纯水固定在两个光纤跳线头之间,调整水层厚度可以分别实现调Q 和锁模操作.调Q 状态下的最大输出功率为0.531 mW,此时的重复频率为53.45 kHz,脉冲宽度为3.01 µs.锁模状态下的最大输出功率为2.28 mW,重复频率为17.69 MHz,脉冲宽度为1.42 ps.本文使用纯水作为可饱和吸收体的被动锁模光纤激光器,其具有皮秒级的响应时间、低廉的价格和极高的损伤阈值,可为掺铥全光纤脉冲激光器提供一
物理学报 2022年17期2022-09-14
- 163 MHz/786 fs高基础重复频率掺镱飞秒光纤激光振荡器
器实现高重复频率锁模大多采用主动锁模或者被动锁模技术。光纤激光器主动锁模技术采用电光调制器或声光调制器等[6]，在外加信号的驱动下实现锁模脉冲。虽然主动锁模技术有着中心波长及重复频率可调等优点，但是其受到电光及声光调制器工作带宽影响，难以同时实现宽光谱、窄脉宽输出[7]。被动锁模光纤激光器无需在谐振腔中加入调制器便可实现稳定的超短脉冲输出。被动锁模技术通常被分为以半导体可饱和吸收镜锁模（SESAM）为主体的慢饱和吸收体锁模和以非线性光纤环形镜锁模（NOLM
光学仪器 2022年3期2022-07-10
- 基于非线性管理的类噪声掺铒锁模光纤激光器
7）0 引言被动锁模光纤激光器由于其光束质量好、结构紧凑、体积小、制作成本低、可调谐以及容易产生超短脉冲等优点［1-3］，在光纤通信［4］、光纤传感［5］、光学频率测量［6］和航空航天领域［7］具有潜在的应用价值。近几十年来，利用被动锁模光纤激光器可以产生多种类型的锁模脉冲，如高斯脉冲［8］、自相似脉冲［9］、孤子脉冲［10］、类噪声脉冲［11］（Noise-Like Pulse，NLP）等等。其中，NLP 是锁模激光器在一定条件下产生的一种特殊脉冲，由于
光子学报 2022年5期2022-06-28
- 双波长可切换方波类噪声锁模线形光纤激光器
)1 引 言被动锁模光纤激光器作为一种理想的激光光源,广泛应用于医疗,材料处理,传感以及光通信等领域[1]。为了获得脉冲输出,人们提出了各种各样的可饱和吸收体应用于光纤激光器中以实现锁模操作。通常情况下,可饱和吸收体大致分为两类:真实材料可饱和吸收体和类可饱和吸收体。真实材料可饱和吸收体主要有半导体可饱和吸收镜以及以石墨烯为代表的二维材料可饱和吸收体[2-3]；类可饱和吸收体主要有非线性偏振旋转以及非线性放大环形镜[4-5]。借助于上述的锁模方法,在光纤激
激光与红外 2022年5期2022-06-09
- 碲化铋倏逝场锁模器件的超快光纤激光器
要意义。被动谐波锁模是一种造成脉冲分裂，实现锁模脉冲高重频输出较为便捷的方式，其产生条件在于整个腔内的色散与非线性。所以说，一个良好的具有可饱和吸收特性的被动锁模器件对于被动谐波锁模激光器来说具有重要意义。自从石墨烯被发现[1]可应用在光纤激光器中并成功实现锁模脉冲以来[2-4]，各种各样的二维材料相继出现，如拓扑绝缘体[5-6]、过渡金属硫化物[7-11]、黑磷[12-13]、MXenes[14-15]等，由于这些材料皆具有宽带可饱和吸收的共同特性，皆可
中国光学 2022年3期2022-05-28
- 基于双环结构的谐波锁模光电振荡器仿真模型
的迫切需求，主动锁模技术被引入OEO 中［3］. 在OEO 腔内引入周期性的损耗调制，锁定每个模式之间的相位，可以产生高质量的微波脉冲串. 采用谐波锁模方式，可以在环腔长度不变的情况下提高微波脉冲串的重复频率.谐波锁模状态下的OEO 往往存在严重的超模噪声，造成微波脉冲串的时域抖动. 超模噪声在频谱中反映为相邻2 个振荡主模式之间独立振荡的能量较弱的模式（N阶谐波锁模OEO 存在N-1 组独立振荡的超模噪声），其产生原因是在模式锁定的前期过程中，部分落在净
电子学报 2022年4期2022-05-17
- 1.5-μm波段25-GHz重频亚皮秒脉冲输出半导体锁模激光器（特邀）
中均有重要应用。锁模技术是产生超短脉冲的常用手段，可以利用多种类型的锁模激光器，如固体锁模激光器、光纤锁模激光器以及半导体锁模激光器等产生不同重复频率的短脉冲输出。其中，固体锁模激光器多用于产生MHz 量级重频飞秒超短脉冲，光纤锁模激光器用于产生MHz 至几十GHz 量级重频皮秒脉冲，而半导体锁模激光器主要用于产生10 GHz 以上重频皮秒脉冲。在光ADC 以及光纤通信系统中，通常希望采样光源或多波长光源兼具高重频、短脉冲、小体积、低成本以及可批量生产的特
光子学报 2022年2期2022-03-24
- 基于非线性光纤环形镜被动锁模掺铒光纤激光器
5-10］。被动锁模技术利用非线性元件对光强的依赖性来实现各纵模相位锁定，从而产生脉冲激光。可饱和吸收体是被动锁模光纤激光器的关键元件，其特性亦是开发高性能激光器的核心，且其拥有着成本低、操作简单和结构紧凑的优点。其中可饱和吸收体［10-13］（Saturable Absorber，SA）分为真实可饱和吸收体（Semiconductor Saturable Absorber Mirror，SESAM）、石墨烯（Graphene）、碳纳米管（Carbon N
光子学报 2022年2期2022-03-24
- 基于锁模技术的光纤脉冲激光研究
方向。一般来说，锁模是得到超短光脉冲激光最有效的方法,其中主动锁模结构复杂，成本高，且由于调制器调制频率的限制其很难实现飞秒(fs)量级脉宽；而被动锁模因为依靠谐振腔自身锁模，因而可以产生飞秒(fs)量级的超短脉冲，且其谐振腔具有结构简易、体积小、易启动等特点。2003年，Oilday等[5]提出利用非线性光学环镜(NOLM)技术实现脉宽50 fs的无光波分裂脉冲输出。此外，被动锁模技术可以产生高重复频率的谐波锁模脉冲输出，自1992年Grudinin等[
陕西师范大学学报（自然科学版） 2022年1期2022-02-24
- 高损伤阈值可饱和吸收体锁模脉冲光纤激光器的研究进展*
.光纤激光器被动锁模技术的核心器件是可饱和吸收体,它对光纤激光器实现高能量、窄脉宽、大功率的激光输出起决定性作用.依托传统材料和传统结构的可饱和吸收体,由于无散热机制,光作用到材料上的光斑大小与光纤出射直径几乎相同,容易超过可饱和吸收体的损伤阈值从而造成损坏.因此,调整可饱和吸收体制备工艺和结构,对于提高可饱和吸收体的损伤阈值,实现性能优良、稳定性高的脉冲激光具有重要意义.本文综述了高损伤阈值可饱和吸收体国内外研究现状,指出了高损伤阈值可饱和吸收体可能的发
物理学报 2022年2期2022-02-17
- 非线性晶体对皮秒SESAM被动锁模激光器脉宽的影响
管GT101探测锁模输出波形,如图2所示,锁模脉冲间隔为11.8 ns,重复频率为85 MHz。示波器为TEK公司生产的TDS3054C Digital Phosphor Oscilloscope 500 MHz。图1 谐振腔示意图Fig.1 Schematic of Cavity图2 连续锁模输出序列图Fig.2 Oscilloscope trace of cw mode-locked pulses3 实验结果和讨论非线性晶体在超短脉冲激光器中脉宽压缩的
激光与红外 2021年9期2021-11-05
- 可调谐纳秒脉冲锁模光纤激光器
河可调谐纳秒脉冲锁模光纤激光器刘宇星，姜盼秋，汪平河*电子薄膜与集成器件国家重点实验室，电子科技大学光电科学与工程学院，四川 成都 611731采用非线性放大环形镜的被动锁模机制，通过加入手动可调滤波器及光纤光栅等实现单波长光谱输出，设计出一种可调谐纳秒脉冲光纤激光器。纳秒矩形脉冲由被动锁模掺铒光纤激光器产生，激光器的腔长为430 m，脉冲的重复频率为465 kHz。被动锁模光纤激光器中实现可调谐脉冲输出的关键器件包括宽带锁模器件和可调谐滤波器，其中宽带锁
光电工程 2021年9期2021-10-18
- 低阈值锁模状态可转换的全保偏光纤激光器
的几十年中，被动锁模超快光纤激光器由于结构简单、体积小、脉冲极窄、易调谐等优点被广泛应用在光纤传感、光学频率测量、材料加工、长距离测距和自由空间光通信等领域[1-5]。然而早期的超快脉冲光源仅限应用在如实验室等非常稳定的环境，但是大量实际需求需要光源能够在不稳定甚至恶劣的条件下工作，如工厂、飞机、车间等。与普通光纤相比，保偏光纤具有更强的抵抗外界应力特性，从而保持腔内光脉冲的偏振状态不变。因此，由全保偏光纤器件组成的谐振腔结构可以在很大程度上屏蔽环境的干扰
应用光学 2021年4期2021-09-23
- ReSe2连续波锁模Nd:YVO4腔内倍频绿光激光器
效率。结合调Q和锁模技术[6-9]，可以进一步实现脉冲模式的倍频激光输出。目前采用掺Cr4+晶体、石墨烯或二维拓扑绝缘体等作为可饱和吸收体，已广泛应用于被动调Q和锁模激光器。然而，在被动调Q机制下,脉冲重复频率很难达到兆赫兹量级[10-12]。掺Cr4+晶体可以用于获得百兆赫兹的被动调Q锁模脉冲输出，但是其强吸收调制作用导致难以获得连续波锁模运转[13-14]。石墨烯材料可以用于实现低阈值调Q锁模和连续波锁模，但在获得高功率输出方面有一定的困难[15]。二
哈尔滨工程大学学报 2021年8期2021-09-08
- 被动调Q锁模运转Tm∶LuScO3陶瓷激光器特性
功实现了激光被动锁模运转，钨酸盐基质如KLuW[5-6]、NaYW[7]和KYW[8-9]，氧化物基质如Lu2O3[10-12]、Sc2O3[13]，石榴石基质如YAG[14-15]、YAP[16]、CaYAlO4[17]、CaGdAlO4[18]、LuAG[19]，氟化物基质如GdLiF4[20]、LiLuF4[21]。玻璃也是一种重要的激光介质，玻璃基质如CLNGG[22]、Glass[23]，其制作工艺简单，可以实现大尺寸及稀土元素高浓度掺杂，热致双
发光学报 2021年7期2021-07-22
- 多模光纤作可饱和吸收体的锁模光纤激光器
言近年来，掺铥锁模光纤激光器以结构紧凑、脉冲宽度窄、峰值功率高等特点引起了研究者的广泛关注，在材料加工、气体检测、生物医学、激光雷达等方面具有重要的应用前景[1-4]。利用被动锁模技术产生超短脉冲，且光开关的非线性光子饱和吸收特性决定了超短脉冲的时域和频域[5-6]。与此同时，可饱和吸收体(saturable absorption,SA)是确定锁模性能的关键器件。在SA 中，半导体可饱和吸收镜(semiconductor saturable absorb
光电工程 2021年5期2021-06-07
- 主动有理数谐波锁模脉冲幅度均匀化方波调制实验研究
)0 引 言主动锁模稳定性很好，输出的频率可以随着主动调制的射频(RF)频率改变而改变。主动锁模当中也有很多类锁模，本文针对的是主动谐波锁模。如果要产生超过RF带宽的锁模频率，应用谐波锁模的原理，可以产生几倍于RF带宽的锁模频率。谐波锁模实现了输出光脉冲重复频率的倍增(等于调制频率的整数倍)，这对产生高重复频率的超短脉冲无疑具有重要意义，可广泛应用于光通信、光测量、数模采样等[1-4]。关于主动谐波锁模的报道，最早是Davey等在线形主动锁模光纤激光器的实
天津科技 2021年4期2021-05-13
- 高信噪比多波长2μm主动锁模光纤激光器
用更为广泛。主动锁模光纤激光在产生高重频窄脉宽锁模脉冲的同时可实现多波长输出，此外，锁模光纤激光与其他光纤器件兼容性好，是激光通信理想的载波光源。目前，有关多波长锁模光纤激光器的报道均集中在1.55 μm 波段[1-4]。然而，2μm 波段处于人眼安全波段并且具有较高的大气透过率，在激光雷达和空间激光通信方面有着潜在的应用价值[5-8]。激光在大气中传输时，气体分子及气溶胶的吸收和散射会引起能量衰减，根据米氏散射条件，散射光强度与波长的平方成反比。相比于1
应用光学 2021年1期2021-04-11
- 双波长可切换飞秒锁模光纤激光器
)1 引 言被动锁模光纤激光器因结构简单、转换效率高、光束相干度大、光源质量好等优点,一直受到人们极大的关注。除了可以作为优质的脉冲光源,光纤激光器还可以作为理想的非线性光学系统平台,用来观察和研究各种孤子动力学行为。到目前为止,真实材料可饱和吸收体和类可饱和吸收体被广泛应用于锁模激光器中以实现脉冲孤子输出。借助与这些锁模器件,在光纤激光器中已获得了各种类型的孤子脉冲,如传统孤子、耗散孤子[1]、多波长锁模[2]、可切换锁模[3-4]、多脉冲锁模[5]等。
激光与红外 2021年1期2021-02-07
- 掺铒单模光纤飞秒脉冲激光器和放大器
器大多依赖于被动锁模技术来搭建[5]，诸如非线性放大环形镜（nonlinear amplification loop mirror, NALM）锁模[6]、半导体可保和吸收镜（semiconductor saturable absorber mirror, SESAM）锁模[7]和非线性偏振旋转（nonlinear polarization rotation, NPR）锁模[8]。NALM具有可靠性高、背景噪声低优点，但其对非线性相位累积需求较高，致使锁模
光学仪器 2020年6期2021-01-20
- 基于智能算法的光子器件研究展望
重要成果的是智能锁模光纤激光器。锁模激光技术是在激光器内不同振荡纵模之间实现位相锁定，最终获得规则序列的超短脉冲的技术。光纤激光器中产生超短脉冲的主要方式是被动锁模技术。被动锁模技术通过引入可饱和吸收的机制来实现激光锁模。根据机制引入的方式，被动锁模激光器中的可饱和吸收体主要包括真实可饱和吸收体和人工可饱和吸收体两类。真实可饱和吸收体是指在激光腔内插入具有可饱和性质的材料器件实现锁模。目前在近红外波段比较成熟的是半导体可饱和吸收镜（SESAM）[1]。由于
中兴通讯技术 2020年6期2021-01-04
- 多模光纤在超短脉冲激光领域的新应用
外基于多模光纤的锁模激光器、新型锁模器件、非线性自净效应的研究进展以及原理,同时也讨论了目前存在的问题及未来的发展趋势。2 基于多模光纤增益的锁模激光器长期以来,光纤锁模激光器的增益光纤多采用单模光纤,锁模是基于同一横模场中的多纵模锁定。目前在纵模的控制及纵模锁定形成超短脉冲方面取得巨大进展,但是在纵模-横模相干叠加的研究方面很少有人关注。然而近期的研究报道了以多模光纤为增益介质的锁模激光器,实现了横模和纵模的相干叠加、共同锁定,称为时-空锁模。2017年
激光与红外 2020年11期2020-12-04
- 脉冲光纤激光器专利技术发展分析
历了主被动调Q和锁模的起步阶段、各种调Q和锁模技术细分研究的全面发展阶段以及确定被动锁模技术为重点以及关注混合锁模应用的快速发展阶段，并给出了审查实例。关键词：激光器;脉冲;专利分析中图分类号：TN248 文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2020）12-0044-03Abstract：Pulse fiber laser is an important type of laser in the field of laser，which
现代信息科技 2020年12期2020-11-06
- 一种基于掺铒光纤环形腔激光器的研究
的环形腔掺铒光纤锁模激光器，这台激光器可以实现稳定的锁模状态。其在500mW的泵功率下，输出平均功率为18.4mW，输出光谱的3dB带宽可以达到32.16nm，中心波长在1560m附近。关键词：掺铒光纤;环形腔激光器掺铒光纤激光器所使用的最本质的工作原理就是利用光的受激辐射放大作用，作为增益介质的掺铒光纤在激光腔内在泵浦源提供的泵浦作用下，铒离子受激由低能级跃迁到高能级上，然后通过快速的无辐射跃迁到达激光上能级，当泵浦功率达到阈值以后，即可在激光上能级和激
环球市场 2020年2期2020-09-10
- 自动锁模光纤激光器研究进展
距[4]等。被动锁模光纤激光器（MLFL）作为产生飞秒脉冲的主要手段，是目前光电子技术领域最前沿、最活跃的研究方向之一。在众多实现锁模的方式中，基于非线性偏振旋转（NPR）的被动锁模方式因其结构简单和输出脉宽窄而被广泛研究；然而，NPR锁模中的偏振控制始终是一个难题，尤其是想要获得谐波锁模（HML）和调Q锁模（QML）等多种输出状态时，对偏振控制的精准性要求大幅上升。首先，传统的手调偏振的方式往往非常耗时而且很难找到基频锁模（FML）之外的脉冲状态。其次，
中兴通讯技术 2020年2期2020-07-06
- 基于覆石墨烯锥型光纤可饱和吸收体的掺铥光纤激光器
注[1]。其中，锁模掺铥光纤激光器作为获得2 μm超短脉冲激光光源的一种重要方式，因其输出脉冲能量大、峰值功率高、并处于人眼安全波段而展现出巨大的应用潜力[2]。在锁模掺铥光纤激光器中，锁模态主要分为连续锁模[3]、调Q锁模[4]和类噪声锁模[5]。这3种锁模态有各自的特点，其中连续锁模可以产生超短脉冲，有较低的噪声，调Q锁模脉冲具有很高的峰值功率，而类噪声锁模脉冲具有很宽的光谱带宽，并且能够在长距离色散介质中不失真的传播。目前，实现上述3种锁模状态常用的
重庆邮电大学学报(自然科学版) 2020年2期2020-05-01
- 2.07 μm光纤激光在弱湍流条件下的传输特性研究
m波段可调谐主动锁模光纤激光并在室内模拟大气湍流条件下进行传输特性研究。增益介质为1.5 m长的掺钬光纤，主动锁模通过LiNbO3强度调制器在腔内引入周期强度调制实现。腔内引入非线性偏振旋转效应实现波长2058.4 nm~2078.6 nm可调谐。实验获得了稳定的基频锁模脉冲和10阶，24阶，48阶谐波锁模脉冲，对应频谱信噪比为66.79 dB、61.37 dB、54.82 dB和49.66 dB。锁模脉冲经过数字调制后在实验室内大气湍流模拟池中进行传输，
光电工程 2020年3期2020-04-01
- 2 089 nm调Q锁模Tm,Ho∶CaYAlO4激光器
的研究热点。被动锁模技术是目前获得2 μm超快激光的主要手段，因此探索合适的锁模材料显得尤为重要。最近在2 μm波段的超快固体激光器的相关报道中，一批具有优良性能的二维纳米材料，如过渡金属硫化物(TMDs)、碳纳米管(CNTs)、氧化石墨烯(GO)等被证实在近中红外波段超快激光器中具有广泛的应用前景。其中，碳纳米管具有较高的化学稳定性、弛豫时间相对较短、造价低廉利于大规模生产等优点，基于碳纳米管的2 μm超快固体激光目前最高输出功率为240 mW[6-8]
发光学报 2020年3期2020-03-25
- 基于SESAM的Yb∶KYW飞秒激光器的研究
饱和吸收材料作为锁模器件的被动锁模技术，是目前获得超短脉冲的重要方法. 1995年，U. Keller等首次利用反射式的半导体可饱和吸收镜(Semiconductor saturable mirror,SESAM)实现了连续被动锁模脉冲输出[4]，利用SESAM锁模的超快激光器研究已被开展起来[5-8]. SESAM被动锁模激光器具有结构简单紧凑、稳定度高、光束质量好等特性，在光纤通讯、材料加工、医疗、精密光谱学以及非线性频率转换等多个方面均有广泛的应用价
物理实验 2020年2期2020-03-11
- CPA及其在激光器中的应用
，介绍了其调Q、锁模、克尔透镜锁模等相关关键技术的原理，并阐述了待解决的关键科学问题和在激光器中重要应用价值。关键词：CPA;飞秒脉冲;锁模1 脉冲宽度发展概述随着人们工业需求的不断提高，人们将工作的重点转移到提高激光的峰值功率工作中来。对激光器的研究历史较为久远，1963年就已经发明了纳秒脉冲激光光源。随着科学信息技术的不断发展，1964年逐步完善纳秒脉冲激光光源，从而提升了激光脉冲宽度量级。为了进一步提升激光脉冲输出记录，科研人员不断努力，在19
科学大众 2019年4期2019-10-21
- 光纤激光器理论模拟
：对可饱和吸收体锁模光纤激光器进行了相关理论研究。首先通过求解非线性薛定谔方程，模拟了可饱和吸收体锁模光纤激光器的动力学过程，研究了锁模形成过程、腔长对锁模脉冲特性的影响。关键词：光纤激光器;超快激光;锁模被动锁模激光器是在激光谐振腔中加入无源非线性调制器件实现脉冲输出的，其中非线性无源器件对输入光脉冲的响应是强度相关的。目前被动锁模光纤激光器锁模方式大致分为：可饱和吸收体锁模、非线性光纤环形镜锁模和非线性偏振旋转锁模，其中，可饱和吸收体锁模是出现最早、操
中国电气工程学报 2019年20期2019-09-10
- 基于氧化石墨烯的瓦级调Q锁模Tm：LuAG激光器*
和吸收体进行被动锁模来实现.然而掺Tm3+的锁模固体激光器的功率一般只有几十至几百毫瓦,鲜有功率达到瓦级的.目前的报道仅有2015年Feng等[5]使用半导体可饱和吸收镜(semiconductor saturable absorber mirror,SESAM)在Tm：LuAG激光器中实现了最高1.21 W的锁模输出.但SESAM材料的制造工艺相对复杂,造价十分昂贵,而且由于其能隙宽度等问题的限制,SESAM对激光器的工作波长都有相对苛刻的要求.因此,寻
物理学报 2019年10期2019-06-04
- 基于混合锁模的掺铒光纤飞秒激光器研究
整体性能[6]。锁模技术是获得飞秒激光脉冲的常用方法，至今已有近四十年的发展历史。目前常用的锁模机制主要有非线性偏振旋转(NPR)和半导体可饱和吸收镜(SESAM)等。其中，NPR锁模应用得最为广泛，是基于非线性偏振旋转效应实现的[7]。具体来说，脉冲在光纤中传输时，由于光纤中的非线性效应，将产生与强度相关的非线性相移。脉冲峰值处光强最强，经历的非线性作用强度最大，其偏振态旋转的程度最剧烈。经过1/2波片和1/4波片对偏振的筛选，就可以使脉冲的峰值部分无衰
时间频率学报 2019年1期2019-04-17
- 对比法建立注塑机锁模机架优化设计方案
28137)1 锁模结构与锁模机架的工作原理简介锁模结构和锁模机架是注塑成型机中非常重要的一环，为注塑成型工艺提供稳定的锁模成型条件，承担自重以及模具重量，为注塑成型工艺提供适宜的锁模力，有效降低在锁模过程中对模具变形的影响。同时在注塑成型周期中，要抵抗射胶动作在模具填充过程中的冲击变形，抵抗开模过程中开模力对头板冲击的变形影响。而以上所有的冲击和变形都将由锁模机架承担。图1为注塑机的整机结构图，结构图中已经注明了锁模部装、锁模机架、射台部装、射台机架、锁
橡塑技术与装备 2018年24期2018-12-21
- 硫化钼锁模激光器研究进展
出了更高的要求。锁模激光器可以产生皮秒或飞秒级的超短脉冲,在生物医学、基础科学、能源及国防等领域中具有重要的应用[1-6],尤其在柔性电路板制造、晶圆切割、心血管支架及太阳能电池制造等激光精细加工领域具有广泛的应用。被动锁模激光技术是获得超快激光的有效方法。在被动锁模激光器的研究中,锁模的关键元件—可饱和吸收体的研究至关重要[7-9]。半导体可饱和吸收镜是应用成熟的锁模元件。但是半导体可饱和吸收镜的带宽窄,并且其制备需要昂贵的外延生长技术和复杂的后期处理过
激光与红外 2018年8期2018-08-28
- 双重复频率锁模Yb:YAG陶瓷激光器∗
于两台独立运行的锁模激光器种子源搭建,且需要配套的稳定控制电路模块、功率放大模块和超连续谱产生模块,因而,整套系统结构复杂、体积庞大、成本高昂、维护困难,这些缺陷极大地制约了双光梳系统在实验室之外环境的实用性.为了简化系统,并实现在复杂的开放环境中稳定运行,设计紧凑型、环境免疫型的双光梳系统是其走向实用化的发展方向.一个简单实现方法就是基于新型双重复频率锁模激光器[9]进行双光梳光谱探测,即用同一个谐振腔产生重复频率稍有差异的两套锁模脉冲序列取代两个独立的
物理学报 2018年9期2018-05-24
- 基于单壁碳纳米管调Q锁模低阈值Tm,Ho:LiLuF4激光器∗
可饱和吸收体作为锁模启动元件成为2µm波段皮秒和飞秒全固态激光器主流研究方向之一.从已报道的结果来看,目前在2µm波段实现皮秒或飞秒的主要可饱和吸收体为半导体可饱和吸收镜(SESAM)[3−7],但SESAM的制造过程非常复杂,成本昂贵,且其操作范围受到材料的限制,因此寻找新的可饱和吸收材料受到人们的重视.单壁碳纳米管可饱和吸收体(SWCNTSAs),制造工艺相对简单、成本低廉、内在的快捷恢复时间达到亚皮秒量级,且SWCNT-SAs具有金属或金属半导体性质
物理学报 2018年1期2018-03-19
- 全电动注塑机锁模滚珠丝杠柔性连接结构应用分析
3）全电动注塑机锁模滚珠丝杠柔性连接结构应用分析梁启华（广东伊之密精密机械股份有限公司，广东 佛山 528303）介绍一种全电动注塑机锁模滚珠丝杠柔性连接结构，包括同时连接锁模尾板和十字头的滚珠丝杠，其一端传动连接驱动电机，滚珠丝杠作用十字头以轴线为轨迹往复运动，通过在滚珠丝杠与十字头和锁模尾板的连接处设置调心机构，使滚珠丝杠的轴线可以跟随十字头的运动轨迹调整，从而减少滚珠丝杠等构件的磨损。其具有结构简单合理、性能可靠、耐用的特点。全电动注塑机；锁模；滚珠
中国设备工程 2017年19期2017-10-24
- 全电动注塑机锁模用齿轮减速箱传动系统
一种全电动注塑机锁模用齿轮减速箱传动系统，使用齿轮齿条替代传统注塑机锁模所用的滚珠丝杠，相比之下，齿轮齿条由于运用齿条传动的方式，传动过程不会出现打滑现象，而且传动性高。齿轮齿条具体为双侧齿条设置，两齿条同时受齿轮传动，使齿轮齿条的受力平衡，确保齿轮齿条在其轴线上往复运动，保证锁模顺利完成，同时可减小磨损。其具有结构简单合理、性能可靠、经久耐用的特点。关键词：全电动注塑机；锁模；齿轮传动；减速箱中图分类号：TH132.41 文献标志码：A 文章编号：209
科技创新与应用 2017年26期2017-09-12
- 基于WS2可饱和吸收体的调Q锁模Tm,Ho:LLF激光器∗
饱和吸收体的调Q锁模Tm,Ho:LLF激光器∗令维军1)†夏涛1)董忠1)‡刘勍1)路飞平1)王勇刚2)1)(天水师范学院激光技术研究所,天水 741001)2)(陕西师范大学物理学与信息技术学院,西安 710062)(2017年1月22日收到;2017年3月30日收到修改稿)采用聚乙烯醇塑料膜为基质的WS2作为可饱和吸收体,在Tm,Ho:LiLuF4全固态激光器中实现了被动调Q锁模运转.以掺钛蓝宝石激光器作为抽运源,当最大吸收抽运功率为2.6 W时,激光
物理学报 2017年11期2017-08-09
- 基于石墨烯可饱和吸收体的纳秒锁模掺铥光纤激光器∗
饱和吸收体的纳秒锁模掺铥光纤激光器∗王小发1)2)3)张俊红2)高子叶1)夏光琼1)吴正茂1)3)†1)(西南大学物理科学与技术学院,重庆 400715)2)(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)3)(西南大学数学与统计学院,重庆400715)(2017年2月14日收到;2017年4月6日收到修改稿)报道了一种基于石墨烯可饱和吸收体的纳秒锁模掺铥光纤激光器.该激光器采用环形腔结构,利用自制的三层石墨烯薄膜作为可饱和吸
物理学报 2017年11期2017-08-09
- 基于增益光纤长度优化的双波长运转掺铒光纤锁模激光器∗
波长运转掺铒光纤锁模激光器∗石俊凯1)纪荣祎1)黎尧1)刘娅1)周维虎1)2)†1)(中国科学院光电研究院激光测量技术研究室,北京 100094)2)(中国科学院大学,北京 101407)(2017年3月22日收到;2017年4月28日收到修改稿)构建了可自启动的双波长运转掺铒光纤锁模激光器.通过优化增益光纤长度,利用掺铒光纤在1530 nm附近的再吸收效应调节激光器的增益谱,使激光器在1530 nm和1560 nm附近具有相同的增益强度.实验中采用31
物理学报 2017年13期2017-08-07
- 1 764 nm调Q锁模自拉曼激光器研究
764 nm调Q锁模自拉曼激光器研究王冬冬1，谢晓华2，任席奎1，李春波1，杜晨林11)深圳大学光电工程学院，深圳市激光工程重点实验室，广东深圳518060；2)大族激光科技产业集团股份有限公司，广东深圳518060报道一种结构简单紧凑的二阶Stokes自拉曼调Q锁模固体激光器.采用光纤耦合输出的大功率激光二极管，单端泵浦掺Nd原子数分数为0.3%的Nd∶YVO4晶体，在重复频率为20 kHz，泵浦功率为22 W时，得到波长为1 764 nm、平均功率为0
深圳大学学报（理工版） 2016年5期2016-10-21
- 基于色散控制的主动锁模掺镱光纤激光器设计
于色散控制的主动锁模掺镱光纤激光器设计李 根,陈淑芬,卢骏驰,付 雷,邹正峰,孟彦斌(北京理工大学光电学院,北京 100081)设计了一种基于色散控制的相位调制锁模掺镱光纤激光器。针对相位调制锁模中模式跳变现象,基于非线性薛定谔方程,建立了光脉冲在光纤激光器系统中演变的数学模型,通过数值仿真研究了色散对脉冲稳定性的影响。在光纤环形腔中加入光子晶体光纤实现色散补偿,解决了输出脉冲在两个相位差为π的模式间跳变引起的不稳定问题。在稳定锁模的前提下,进一步分析了激
激光与红外 2015年6期2015-11-24
- 自启动、长期稳定锁模的飞秒掺铒光纤激光源实验研究
自启动、长期稳定锁模的飞秒掺铒光纤激光源实验研究张龙1，2，张颜艳1，2，姜海峰1，2，张首刚1，2（1.中国科学院 国家授时中心，西安 710600；2.中国科学院 时间频率基准重点实验室，西安 710600）基于实用化光学频率梳的应用需求，开展了自启动、长期稳定锁模的飞秒掺铒光纤激光源实验研究。该激光源主要由激光振荡器和光纤放大器组成，其中激光振荡器是基于全保偏光纤结构和半导体可饱和吸收镜构成的，具有高实用性和高可靠性等优势，输出锁模脉冲的重复频率为1
时间频率学报 2015年4期2015-09-07
- 国外大型二板式注塑机结构分析和研究
，快速移模和高压锁模动作分离，锁模力直接作用在哥林柱上，具有同比占地面积小、节省成本、节能、主关件受力均匀、灵活易操控等优点。经过20余年发展，以奥地利恩格尔和加拿大赫斯基为代表的欧美企业，二板式注塑机技术达到了国际领先水平 。近几年，国内注塑机制造企业在大型化装备的研发上也逐步从传统的三板曲肘式结构转到了二板式结构。下面就国外比较普遍的大型二板式注塑机结构进行分析和研究。1 东芝结构锁模油缸和哥林柱为一体，靠尾架支撑。抱合螺母在动模板上，模厚调整由油缸调
橡塑技术与装备 2015年14期2015-06-09
- 基于氧化石墨烯的锁模激光实验
要方法是利用被动锁模技术及半导体可饱和吸收材料的非线性吸收特性来实现，但传统的半导体饱和吸收镜(SESAMs)因受到材料能隙宽度的限制，对工作波长要求苛刻，制作工艺复杂，价格昂贵，人们一直在寻找一种既有SESAMs的优点又具有宽吸收带和宽带可调制的优秀饱和吸收体. 自2002年对碳纳米材料光学开关特性的研究揭示了该种材料的超快(亚ps)激子衰减时间以来，有关碳纳米管、石墨烯的非线性光学特性及锁模应用研究在世界范围内迅速展开，但碳纳米管的管状形态会产生较大的
物理实验 2014年1期2014-09-11
- 倏逝场作用氧化石墨烯大能量耗散孤子锁模双包层光纤激光器
能,可作为优越的锁模或调Q器件，因此,近几年来基于石墨烯锁模/调Q光纤激光器的研究备受关注,是最近激光器研究领域的热点之一．相比较地,氧化石墨烯不仅具有与石墨烯相媲美的可饱和吸收特性[1],同时,由于官能团的存在,还具有很强的亲水性,且直接制备氧化石墨烯水溶液的工艺比石墨烯更为简单、制作成本更低．因此,使用氧化石墨烯可能将更有益于实现锁模激光器的商业化．2009年,剑桥大学研究小组[2]与新加坡南洋理工大学研究小组[3]分别率先报道了石墨烯锁模掺铒光纤激光
厦门大学学报（自然科学版） 2014年5期2014-08-07
- TDM-PON上行信号光功率均衡器的锁模特性
号光功率均衡器的锁模特性陈晓文1，2（1.福建信息职业技术学院电子工程系，福州350003；2.万能科技大学工程与电子学院，中坜32061）为了减小时分复用无源光网络（TDM-PON）上行信号光波长的飘移，基于TDM-PON上行信号光功率均衡器架构，采用单模激光注入锁定光网络单元（ONU）法布里-珀罗（F-P）激光器（LD）方法，研究了F-P LD输出光波长的锁模特性，包括锁模的范围、驱动电流对锁模特性的影响、锁模前后温度变化引起F-P LD光波长变化情况
激光技术 2014年1期2014-06-23
- 基于石墨烯的1 064nm连续锁模超短脉冲激光器
复频率全固态被动锁模激光器以其窄脉宽、宽光谱、高功率和高重复频率等特点被广泛应用于激光光谱、量子相干控制、医学、光通信和分子反应动力学等领域。可饱和吸收体作为被动锁模激光器中的一个核心器件，影响着锁模脉冲的性能。通常实现被动锁模的材料主要有半导体可饱和吸收镜（SESAM）［1－4］和碳纳米管（SWCNT）［5－7］等。然而 SESAM 存在生产工艺复杂、生产成本高、可饱和吸收光谱范围相对较窄等不足之处。而SWCNT存在碳纳米管的直径不可控且对某些特定波长的
应用光学 2014年1期2014-06-01
- 基于主动锁模控制的激光谐波研究
0)1 前言光纤锁模环形激光器能提供较大的增益以及在腔内利用光纤的自相位调制效应与色散的补偿作用，可以产生高重复率、频率可调、无啁啾的超短脉冲。被动锁模的光纤激光器由于没有主动控制元件，锁模频率难以稳定控制。主动锁模光纤环形孤子激光器由于引入损耗或相位调制，若采用谐波锁模可产生数千兆赫以上脉冲，并且方便地给出同步信号，是一种理想的超短脉冲光源。Dave等人利用高速铌酸锂幅度调制器作为锁模器件获得了重复频率为14 GHz、脉宽为20 ps的稳定脉冲序列，Na
激光与红外 2013年12期2013-10-25
- 利用被动锁模技术实现超短脉冲激光输出实验
功率的新机制——锁模技术，由于它能使脉冲的持续时间缩短到皮秒乃至飞秒量级，所以又称超短脉冲技术.超短脉冲为物理、化学、生物和光谱学等学科的微观世界和超快过程的研究提供了重要手段[1].采用LD泵浦，利用半导体饱和吸收镜（semiconductor saturable absorber mirror，SESAM）获得被动锁模激光运转是一种有效的技术手段.由于半导体可饱和吸收镜简单、可靠、低成本、使用方便以及能够得到稳定的锁模脉冲，自20世纪90年代半导体可饱
物理实验 2011年10期2011-02-01