为进一步研究光子晶体光纤中涡旋光的传输特性,提出了3种不同结构的涡旋光光子晶体光纤,即三角晶格环形光子晶体光纤(TLPCF)、折射率倒转抛物线式光子晶体光纤(IPGIF)和六重准晶涡旋光光子晶体光纤(SPQCF)。利用矢量有限元分析方法,模拟计算了光纤中各个涡旋光模式的传输特性,研究结果表明:3种涡旋光光子晶体光纤中的模式有效折射率差均大于10
-4,支持不同数量的涡旋光传输。其中TLPCF的色散系数最小,SPQCF的色散系数最大,两者在宽波段(1400~1700 nm)内均保持了色散平坦趋势;3种光纤的限制性损耗均小于1×10
-7 dB·m
-1,能够将光很好地局限在纤芯内部;3种光纤的非线性系数均保持在10
-3量级;涡旋光模式稳定传输的距离大于1 km。
光纤光学 光子晶体光纤 涡旋光 矢量有限元 色散 限制性损耗
Author Affiliations
Abstract
School of Physics, Nankai University, Tianjin 300071, China
An all-fiber femtosecond vortex laser based on common fiber components is constructed. It can produce femtosecond orbital angular momentum modes whose time pulse width is 398 fs. The topological charge of output orbital angular momentum (OAM) modes from this laser can be adjusted among 0, +1, and 1 easily while it is also easy to convert between continuous OAM modes and pulse OAM modes.
050.4865 Optical vortices 140.3510 Lasers, fiber Chinese Optics Letters
2018, 16(11): 110501
随着数据通信量的剧增，光纤通信系统容量迫切需要提高，开发S波段已成为系统扩容的一条重要途径。基于掺铒光纤研制S波段(1 470~1 530 nm)光放大器成为开发S波段有源器件、实现通信系统扩容的优化方案。文章主要介绍S波段掺铒光纤放大器(S-EDFA)的各种实现方案及最新研究进展，分别阐述和分析了各种结构的S-EDFA的实验装置、工作原理及性能指标。
掺铒光纤放大器 W型掺铒光纤 S波段 EDFA W-type Er-doped fiber S-band
南开大学物理科学学院光电信息科学系天津市信息光子材料与技术重点实验室, 天津 300071
提出了一种结构简单的S波段环形腔可调谐光纤激光器, 研究了输出功率随激光波长和抽运功率的变化关系以及激光器运转的稳定性。当抽运功率113 mW时, 通过调节全光纤可调谐法布里珀罗滤波器, 在1482.73～1520.75 nm范围内得到了稳定的激光输出, 3 dB带宽小于0.03 nm。其中1487.70～1520.75 nm范围内输出功率大于5 dBm,边模抑制比大于60 dB。1499.02 nm处最大输出功率7.11 dBm, 输出功率起伏小于0.04 dB。
激光器 掺铒光纤激光器 W型掺铒光纤 S波段
1 南开大学物理科学学院, 天津 300071
2 天津市信息光子材料与技术重点实验室, 天津 300071
采用闪耀光栅作为色散元件,构建了前向、后向输出两种结构的可调谐掺Yb3+光子晶体光纤激光器,并对其输出特性进行了分析研究。在抽运功率5.75W时,前向输出结构实现了1050.6～1110.2 nm的连续调谐输出,光谱线宽约0.1 nm,边模抑制比大于44 dB。在调谐激光波长为1085 nm时,得到最高输出功率677 mW。结构改进的后向输出结构的可调谐输出结构在抽运功率4.43 W,调谐波长1075 nm,实现了2.21 W的功率输出,斜率效率为73％;调谐范围50.9 nm(1042.1～1093 nm),光谱线宽小于0.08 nm,边模抑制比大于50 dB。两种结构的可调谐激光器输出均为线偏振光,偏振度大于89.5％。
光纤激光器 调谐光纤激光器 闪耀光栅 掺Yb3+光子晶体光纤
提出了一种用F P腔半导体激光器(F P LD)作调制器，由高双折射光纤环镜构成的梳状滤波器作波长选择器件的环形腔主动锁模光纤激光器。通过改变梳状滤波器透过峰之间的间隔可以实现激光波长的调谐。实验中成功地获得了调谐范围约为10 nm，脉冲重复频率约2 GHz的锁模脉冲信号，脉冲宽度小于70 ps。
激光技术 光纤激光器 半导体激光器 波长可调谐 高双折射光纤
1 Institute of Modern Optics, Nankai University, Tianjin 300071, China
2 Electronics 46th Institute, Ministry of Information Industry, Tianjin 300071, China
3 Physics College, Nankai University, Tianjin 300071, China
4 Ultrafast Laser Laboratory, School of Precision Instruments and Optoelectronics Engineering, University of Tianjin, Key Laboratory of Optoelectronic Information Technical Science, EMC, Tianjin 300072, China
5 Department of Applied Physics, University of Tia
6 Department of Applied Physics, University of Tianjin, Tianjin 300072, China
Chinese Journal of Lasers B
2002, 11(5): 321
提出了一种用两个光纤光栅作法布里珀罗半导体激光器的外反馈元件,在外加正弦信号的驱动下工作在增益开关状态的双波长自注入式脉冲半导体激光器.对两个波长对应的谐振腔的腔长相同与不同的两种情况进行了实验研究,并成功地获得了波长为1555.97 nm和1557.9 nm,脉冲宽度约为45 ps和70 ps,重复频率约为2 GHz的双波长光脉冲信号.
光纤光栅 半导体激光器 增益开关 自注入
用两只光纤光栅(FBG)作波长选择器件,实现了一种能同时输出两个不同重复频率的光脉冲序列的双波长主动锁模环形腔光纤激光器.通过调整外加调制信号的频率,使其中一个波长工作在谐波锁模状态,另一个波长工作在有理数谐波锁模状态.实验在2 GHz和2.5 GHz的调制频率下都成功地获得了双波长且重复频率不同的光脉冲序列,脉冲宽度分别约为60 ps和45 ps.
主动锁模 双波长 环形腔光纤激光器 光纤光栅
利用法布里珀罗腔的激光二极管作为调制器件,实现环形腔光纤激光器的主动锁模.并利用法布里珀罗腔的激光二极管的多纵模特性,把激光二极管当作一梳状滤波器,通过偏振控制器来调整入射到激光二极管内光的偏振态,同时均衡腔内增益,得到波长大范围可调谐的锁模激光,其脉冲宽度约为48 ps,脉冲重复速率2 GHz.
主动锁模 光纤激光器 法布里珀罗腔的激光二极管调制器 调谐
