1 北京理工大学光电学院，北京 100081
2 北京理工大学学精密光电测试仪器及技术北京市重点实验室，北京 100081
3 北京理工大学信息光子技术工业和信息化部重点实验室，北京 100081
4 中国电子科技集团第十一研究所，北京 100015
长波红外量子级联激光器（QCL）具有波长设计灵活、体积小、寿命长等优点。目前单横模QCL较低的输出功率（1~3 W）是限制其应用的主要因素。光纤功率合束技术是提升输出功率的有效手段。然而由于长波红外波段缺少低传输损耗的玻璃光纤，使得高效率长波红外光纤功率合束的实现难度很大。本文研究了基于低损耗单模空芯光纤的长波红外激光功率合束技术。针对基横模长波红外QCL有源区尺寸大、发散角大的特点，设计了大数值孔径扩展光源双非球面准直镜，有效提高了单模光纤耦合效率。设计制备了无端面损耗的长波红外单模光纤束，光纤传输效率高达91.2%，实现了7.6~7.8 μm波段QCL的高效率合束。当4个长波红外QCL的输出总功率为2.27 W时，采用所设计的光纤耦合光学系统及制备的4×1单模空芯光纤合束器获得了1.5 W的连续输出，总合束效率为66%。此外，测量得到单根单模长波红外光纤耦合输出光的光束质量因子M2为1.2，光强分布和光束质量因子均优于QCL的直接输出激光，说明空芯单模光纤具有一定的非高斯光束模式净化作用。合束光束的传输质量因子为2.6，依然具有较好的光束质量。本文所研究的光纤合束方式对QCL的输出波长、偏振态均不敏感，且具有良好的可扩展性。实验结果表明，此方式可有效解决长波红外QCL单元器件输出功率偏低的问题。
长波红外 量子级联激光器 光纤合束 耦合效率 空芯光纤
里德堡原子无线电波传感器的出现正在推动现代传感和测量方式的转变，利用量子效应实现经典无线电波测量无法比拟的全新探测能力。本文回顾了基于里德堡原子的无线电波测量进展，梳理了领域发展脉络，详细介绍了无线电波测量灵敏度极限并展望了未来的发展趋势。该研究将助力领域的发展以及工程应用的推进。
原子 里德堡 无线电波 灵敏度 激光与光电子学进展
2023, 60(11): 1106010
北京航空航天大学电子信息工程学院光电实验室，北京 100191
滤波效应对脉冲的形成、波形调控和动态传输有重大的影响。展示了一种以全光纤马赫-曾德尔干涉仪作为紧凑梳状滤波器的多功能掺铥光纤激光器，实现了多波长连续激光输出、多波长锁模激光脉冲输出，在1842～1898 nm光谱范围内可调谐输出单波长锁模激光并同时获得四波长锁模脉冲。采用拉锥技术制备了全光纤微结谐振器，在掺铒光纤激光器腔中，获得了束缚态孤子，且锁模状态可实现从基频状态到谐波锁模的切换。通过调控谐振腔功率以及偏振状态，实现了24阶谐波锁模，其脉冲形态仍是束缚态孤子。实验结果以及数值分析结果表明，滤波效应对脉冲形态有显著的影响。
激光器 锁模激光器 多波长锁模激光器 滤波效应 梳状滤波器 束缚态孤子 中国激光
2022, 49(19): 1901004
Author Affiliations
Abstract
1 International Collaborative Laboratory of 2D Materials for Optoelectronics Science and Technology of Ministry of Education, Institute of Microscale Optoelectronics, Shenzhen University, Shenzhen 518060, China
2 Singapore University of Technology and Design, Singapore 487372, Singapore
3 School of Electronic and Information Engineering, Beihang University, Beijing 100191, China
4 Beijing Advanced Innovation Center for Big Data-Based Precision Medicine, Beihang University, Beijing 100083, China
Efficiently tuning the output intensity of an optical device is of vital importance for the establishment of optical interconnects and networks. Thermo-optical modulation is an easily implemented and convenient approach and has been widely employed in photonic devices. In this paper, we proposed a novel thermo-optical modulator based on a microfiber knot resonator (MKR) and graphene heater. Upon applying voltage to graphene, the resonant property of the MKR could be thermally tuned with a maximum phase shift of . Intensity modulation shows a fast optical response time thanks to the high thermal conductivity of graphene and the thin microfiber diameter of the MKR.
microfiber knot resonator graphene heater thermo-optical modulation Chinese Optics Letters
2021, 19(5): 051301
1 哈尔滨工业大学信息光电子研究所, 山东 威海 264209
2 山东船舶技术研究院, 山东 威海 264209
线结构光扫描是一种非接触式三维探测技术, 在成像、测距等诸多领域具有广泛应用。针对旋转扫描系统引起的三维成像弯曲现象, 基于三角法成像原理, 提出了一种激光线扫描图像矫正算法。设计了旋转线扫描三维成像系统, 对距离2.7 m的目标进行了矫正实验, 矫正前图像直线度误差是0.36 m, 矫正后该误差低于0.02 m。实验结果验证了该算法对图像弯曲矫正的有效性。
线结构光扫描 图像矫正 激光三角法 linear structured light scanning image correction laser triangulation
北京大学信息科学技术学院量子电子学研究所,区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室,北京 100871
介绍了一种新型半导体可饱和吸收镜(SESAM)的原理与特性,并用它来实现掺铒光纤激光器的锁模飞秒脉冲的生成。这种新型宽带SESAM调制深度可以达到20％,用在1.5 μm波段的环形腔掺铒光纤激光器里,实现自启动锁模。锁模光谱以1559 nm为中心,半峰全宽为9 nm,锁模激光脉冲串重复频率为25.6 MHz,输出功率14 mW,自相关仪测得脉宽为170 fs。
超快光学 锁模 半导体可饱和吸收体 光纤激光器
北京大学信息科学技术学院量子电子学研究所， 北京 100871
