Author Affiliations
Abstract
1 Institute of Microscale Optoelectronics, College of Electronics and Information Engineering, Shenzhen University, Shenzhen 518060, China
2 Shenzhen Key Laboratory of Ultraintense Laser and Advanced Material Technology, Center for Advanced Material Diagnostic Technology, College of Engineering Physics, Shenzhen Technology University, Shenzhen 518118, China
We demonstrate the generation of a unique regime of multiple solitons in a Tm-doped ultrafast fiber laser at ∼1938.72 nm. The temporal pulse-to-pulse separation among the multiple solitons, 10 in a single-pulse bunch, increases from 0.89 ns to 1.85 ns per round trip. In addition, with the increasing pump power, the number of bunched solitons increases from 3 up to 24 linearly, while the average time separation in the soliton bunch varies irregularly between ∼0.80 and ∼1.52 ns. These results contribute to a more profound comprehension of nonlinear pulse dynamics in ultrafast fiber lasers.
mode-locked fiber laser multiple solitons pump hysteresis pulse-to-pulse interval Chinese Optics Letters
2024, 22(3): 031405
1 深圳大学微纳光电子学研究院二维材料光电科技国际合作联合实验室,广东 深圳 518060
2 中国科学院高功率激光物理重点实验室,上海 201800
中红外波段高功率激光光源在工业加工和生物医疗等领域中有着广泛的应用。报道了基于主振荡器功率放大器(MOPA)结构的百瓦级中红外连续波光纤随机激光器,获得了最高输出功率为100.40 W、斜率效率为47.8%、波长为1980 nm的连续波激光输出。得益于MOPA结构中光纤随机激光种子源在激光放大过程中的光谱带宽保持特性,100.40 W激光输出时的3 dB光谱带宽仅为~0.2 nm。激光器的短时时域强度波动和长时功率波动均表现出优良的稳定性。所提实验技术方案和实验结果有望进一步拓宽中红外高功率光纤随机激光器的应用范围。
激光器 光纤随机激光器 高功率激光器 瑞利散射 中红外激光器 高稳定性
1 模拟集成电路国家级重点实验室, 重庆 400060
2 中国电子科技集团公司第二十四研究所, 重庆 400060
介绍了一款基于013 μm SiGe BiCMOS工艺设计的12位45 GSPS D/A转换器。首先给出了低延迟高速率DAC设计对制造工艺器件参数的约束评估, 设计采用了低延迟架构和CML逻辑。一种创新的输出模式架构突破了大多数DAC输出频谱sin(x)/x包络的极限, 有效扩展了DAC的线性度。同时, 该架构减小了关节节点的寄生电容和电感, 扩展DAC可用模拟输出带宽至59 GHz, 该DAC芯片流片测试结果显示其转换速率达到了45 GHz, 延迟时间少于35个时钟周期, 转换器在时钟频率45 GHz, 输出模拟信号频率4455 GHz时, SFDR达到57 dBc。
D/A转换器 CML逻辑 SiGe工艺 低延迟 digital-to-analog (DAC) current-mode logic (CML) SiGe technology low latency
1 深圳大学微纳光电子学研究院二维材料光电科技国际合作联合实验室,广东 深圳 518060
2 深圳技术大学工程物理学院,广东 深圳 518118
3 深圳大学物理与光电工程学院光纤传感技术粤港联合研究中心,广东 深圳 518060
1.7 μm激光处于眼安全波段并位于许多重要气体分子的指纹吸收峰,在生物医疗、气体传感等领域具有重要应用价值。而涡旋光束作为一种新兴的结构光场,其具有环形光强分布和螺旋相位波前,并携带轨道角动量,在光通信、微粒操控等领域应用广泛。因此发展1.7 μm高能涡旋激光器具有重要的研究价值和应用前景。但传统稀土离子掺杂光纤或晶体的发射谱,或难以覆盖该波段,或在该波段激光增益较小,且涡旋光产生主要基于空间光结构,导致1.7 μm波段涡旋光激光系统复杂、集成度低,难以实现高功率输出。本文利用螺旋长周期光纤光栅作为涡旋模式转换器,在基于受激拉曼散射效应的1.7 μm波段光纤随机激光半开放腔中实现了全光纤结构的高功率涡旋激光输出,最大输出功率为2.09 W,中心波长为1690 nm。得益于涡旋光纤随机激光器的全光纤结构,该装置具有良好的时域稳定性,短时时域波动低至2.8%。该研究结果不仅为实现兼具高功率输出和良好时域稳定性的紧凑型1.7 μm波段涡旋激光器提供有效方案,还能进一步拓展其在激光医疗、气体检测、光镊和生物成像等领域的应用。
1.7 μm波段 涡旋光束 光纤随机激光器 螺旋长周期光纤光栅 涡旋光纤随机激光器 光学学报
2023, 43(22): 2214003
国家电网有限公司信息通信分公司,北京 100761
在先进高速光纤通信系统中,密集波分复用技术的引入使得信号频谱间隔越来越窄,传统的带外光信噪比(OSNR)监测技术不再准确,需要进一步研究低成本的带内OSNR监测方案。文章提出了一种基于深度神经网络(DNN)的直调直检(IMDD)系统链路OSNR监测方案,采用550 000组数据集训练的5层DNN结构,在5~15 dB范围内,成功估计出了2 GBaud开关键控(OOK)信号的OSNR,平均绝对误差(MAE)小于0.8 dB。文章所提方案有望作为一种高效低成本方案,助力光网络智能运维。
深度神经网络 光信噪比 光性能监测 直调直检 DNN OSNR optical performance monitoring IMDD
1 模拟集成电路国家级重点实验室, 重庆 400060
2 中国电子科技集团公司 第二十四研究所, 重庆 400060
3 合肥工业大学 仪器科学与光电工程学院, 合肥 230009
提出了一种应用于超高速D/A转换器电流源失配的前台校准技术。设计了两个校准子DAC,其分别提供的校准电流用以补偿电流源失配的两大组成部分,每一个校准DAC具有与其对应的失配部分同样的温度特性。因此,总校准电流可以自动跟踪温度的变化。两个校准子DAC采用两个不同的偏置电流替代不同的温度,再经设计的校准算法获得校准数码。该校准方案可有效减少校准时间,提升前台校准的温度稳定性。基于标准65 nm CMOS工艺设计的16位12 GS/s电流舵D/A转换器验证了这项前台校准技术。测试结果表明,模拟输出为1 GHz时,该DAC的SFDR达到65 dBc; 通过校准后,在-55 ℃~125 ℃范围内,DNL的变化率小于8%,INL的变化率小于5%。相比其他同类校准技术,该校准技术能获得更好的温度稳定性。
电流舵DAC 前台校准 跟踪温度 current steering DAC foreground calibration temperature tracking
Ce∶LuAG晶体是一种性能优良的闪烁材料,但采用提拉法生长Ce∶LuAG时,经常出现开裂和包裹物缺陷。本文通过理论与实践相结合的方式分析了温度梯度、提拉速度、晶体旋转速度和热应变等因素对晶体产生缺陷的影响,并提出了解决办法,给出了适合生长优质Ce∶LuAG晶体的工艺参数:熔体上方温度梯度在5 ℃/mm左右,放肩角度在30°~60°,提拉速度1.0~1.5 mm/h,晶体旋转速度15~25 r/min。最后成功生长出直径30 mm、等径长50 mm质量较为完好的Ce∶LuAG单晶,晶体内核心面积小。
闪烁晶体 提拉法 生长 开裂 Ce∶LuAG Ce∶LuAG scintillation crystal Czochralski method growth cracking