作者单位
摘要
1 天津大学精密仪器与光电子工程学院超快激光研究室&光电信息技术教育部重点实验室,天津 300072
2 中国计量科学研究院时间频率计量研究所,北京 100029
3 国家市场监管重点实验室(时间频率与重力计量基准),北京 100029
4 吉林大学电子科学与工程学院集成光电子学国家重点实验室,吉林 长春 130012
中红外飞秒光学频率梳在天文学、药物检测、生物化学、大气检测和材料科学等领域中有着广阔的应用前景。报道了一个高功率中红外飞秒光学频率梳系统,该系统主要由掺铒光纤飞秒光学频率梳、超连续谱产生装置、双包层掺铥光纤放大器和基于透射式衍射光栅对的压缩器四部分构成。掺铒光纤光学频率梳输出平均功率为350 mW、中心波长为1565 nm、重复频率为198 MHz、脉冲宽度为55 fs的飞秒激光,并将其注入到一段正色散高非线性光纤中,产生1100~2200 nm超连续光谱。超连续光通过由掺铥光纤构成的自泵浦放大器,产生中心波长为1925 nm、平均功率为50 mW的飞秒脉冲。将此脉冲作为双包层掺铥光纤放大器的种子源,功率被放大到36.07 W,压缩后得到平均功率为22.72 W、脉冲宽度为240 fs的飞秒激光脉冲输出。
非线性光学 光学频率梳 飞秒激光 啁啾脉冲放大 中红外波段 
中国激光
2024, 51(5): 0508002
Author Affiliations
Abstract
1 Ultrafast Laser Laboratory, Key Laboratory of Opto-electronic Information Science and Technology of Ministry of Education, School of Precision Instruments and Opto-electronics Engineering, Tianjin University, Tianjin 300072, China
2 Georgia Tech Shenzhen Institute (GTSI), Tianjin University, Shenzhen 518067, China
We report an experimental generation of few-cycle pulses at 53 MHz repetition rate. Femtosecond pulses with pulse duration of 181 fs are firstly generated from an optical parametric oscillator (OPO). Then, the pulses are compressed to sub-three-cycle with a hybrid compressor composed of a commercial single-mode fiber and a pair of prisms, taking advantage of the tunability of the OPO and the numerical simulating of the nonlinear compression system. Our compressed optical pulses possess an ultrabroadband spectrum covering over 470 nm bandwidth (at -10 dB), and the output intensity fluctuation of our system is less than 0.8%. These results show that our system can effectively generate few-cycle pulses at a repetition rate of tens of megahertz with excellent long-term stability, which could benefit future possible applications.
nonlinear compression few cycle pulse optical parametric oscillator 
Chinese Optics Letters
2022, 20(5): 051901
作者单位
摘要
天津大学 精密仪器与光电子工程学院 超快激光研究室,天津 300072
针对超短脉冲光纤放大器模型复杂,计算难度大等问题,提出了一种基于门控循环单元深度学习的脉冲演化预测方法。利用初始脉冲时域和频域信息,分别训练门控循环单元模型,成功地预测了掺铥光纤放大器中脉冲非线性压缩的过程,与数值计算和实验结果匹配。相比于求解非线性薛定谔方程和能级速率方程两个偏微分方程的方法具有更高的运算速度,有利于优化放大器参数,理解超短脉冲在增益光纤中的非线性动力学过程。
光纤光学 放大器 非线性薛定谔方程 深度学习 fiber optics amplifier nonlinear Schrödinger equation deep learning 
红外与激光工程
2022, 51(1): 20210857
作者单位
摘要
东华大学机械工程学院, 上海 201620
采用激光冲击(LP)的方法对铝锂合金搅拌摩擦焊(FSW)焊接区域进行改性强化,对于促进搅拌摩擦焊接工艺在航空航天等领域的应用具有重要意义。以航空铝锂合金为加工对象,对搅拌摩擦焊与激光冲击强化复合工艺下焊板的残余应力场进行了有限元仿真模拟。通过与文献中的试验结果进行对比,验证了所建仿真模型的准确性。模拟了搅拌摩擦焊、激光冲击及两者复合的工艺过程,对比了经不同工艺处理的焊板上的残余应力分布,并研究了应力波的传递规律。仿真结果表明:激光冲击能有效减小搅拌摩擦焊在铝锂合金表面及亚表面引入的残余拉应力;搅拌摩擦焊引入的残余应力越大,激光冲击对残余应力的减小效果越明显;复合工艺处理引起的应力波衰减率略大于仅激光冲击处理引起的应力波衰减率,从而使得复合工艺中的激光冲击引起的残余应力减小量大于仅激光冲击引起的残余应力减小量。
激光技术 铝锂合金 搅拌摩擦焊 激光冲击 残余应力 有限元仿真 
中国激光
2021, 48(18): 1802008
吴海华 1,*邢垒 1蔡宇 1刘力 1[ ... ]田小永 2
作者单位
摘要
1 三峡大学机械与动力学院, 湖北 宜昌 443002
2 西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室, 陕西 西安 710054

利用熔融沉积成形技术快速制备了石墨烯/聚乳酸单组元复合试样和石墨烯/纳米Fe3O4/聚乳酸双组元复合试样,并研究了石墨烯含量对上述试样吸波性能的影响。结果表明:当石墨烯质量分数为8%时,单组元复合试样的吸波性能较佳;在双组元复合试样中,当纳米Fe3O4含量一定时,提高石墨烯含量能明显改善试样的吸波性能;双组元复合试样的吸波性能优于单组元复合试样;石墨烯包覆在基体表面形成的褶皱会增加电磁波多重反射的次数,但石墨烯含量过多时,石墨烯因团聚产生的电子散射会影响吸波效果;相比单组元复合试样,双组元复合试样在石墨烯及纳米Fe3O4的双重作用下形成的微观界面种类更多,使得电磁波的传播路径更为复杂,电磁波能量消耗得更多,因此将不同损耗类型的吸波剂进行复合可以有效提高材料的吸波性能。

材料 熔融沉积成形 复合试样 石墨烯 纳米Fe3O4 吸波性能 
激光与光电子学进展
2020, 57(23): 231601
作者单位
摘要
天津大学精密仪器与光电子工程学院, 超快激光研究室&光电信息技术教育部重点实验室, 天津 300072
近年来中红外超快锁模激光器发展极为迅速,有效地推动了中红外超快激光在中红外频率梳和分子光谱学、材料加工和激光手术、分子生物和化学等领域的应用。从近年来中红外超快光纤激光器的进展开始,介绍了该波段各类光纤激光的进展,并分析了如何从动力学调控上实现更窄脉宽、更远波长的技术方案;系统介绍了中红外光纤放大器中啁啾脉冲放大和非线性放大技术。综合来看,中红外超快光纤激光器正处在高速发展阶段,未来具有极高的应用价值。
激光器 锁模光纤激光器 中红外波段 放大器 啁啾脉冲放大 非线性放大 
中国激光
2020, 47(5): 0500009
作者单位
摘要
三峡大学机械与动力学院水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室, 湖北 宜昌 443002
在制备石墨烯/聚乳酸(PLA)复合材料的基础上,利用熔融沉积成型技术快速制备了单层均质样件,研究了石墨烯含量对其电磁参数的影响规律,并基于传输线理论计算分析了其吸波效果;选择石墨烯含量较低的复合材料作为透波层的打印材料,石墨烯含量较高的复合线材作为吸收层和再次吸收层的打印材料,并基于四分之一波长匹配理论确定了吸收层、再次吸收层的匹配厚度范围。设计制造了由不同石墨烯/PLA复合材料组合而成的三层吸波体,测试结果表明:三层吸波体的吸波效果远优于单层均质吸波体,且当选取石墨烯质量分数分别为5%、7%、8%的复合材料作为透波层、吸收层和再次吸收层打印材料时,可以获得最佳的吸收效果,此吸波体在13.3~18 GHz频段内的反射率均小于-10 dB,在17 GHz时有-30 dB的最大吸收峰值。
材料 石墨烯 三层吸波体 层设计 熔融沉积成型 微波吸收 
激光与光电子学进展
2020, 57(1): 011602
Author Affiliations
Abstract
Advanced Photonic Technology Laboratory, Nanjing University of Posts and Telecommunications, Nanjing 210023, China
Experimental generation of stable mode-locked pulses and cylindrical vector beams (CVBs), from an all few-mode fiber (FMF) ring laser is first reported, to the best of our knowledge. In this laser, a section of few-mode erbium-doped fiber (FM-EDF) is used as the gain medium. The FM-EDF is pumped by 976 nm laser with LP11 mode, which is simultaneously converted and multiplexed through a homemade hybrid device, i.e., wavelength division multiplexing-mode selection coupler (WDM-MSC). All the components in our experiment are connected using FMF. The resulted CVB pulses have a spectral width of 0.33 nm with a repetition rate of 30.58 MHz under the pump power of 340 mW. Moreover, both azimuthally and radially polarized CVBs were achieved with a high purity of >95%. This mode-locked CVB fiber laser with an all FMF configuration opens the way to manipulate the transverse mode in mode-locked fiber lasers.
140.3300 Laser beam shaping 060.3510 Lasers, fiber 140.7090 Ultrafast lasers 
Chinese Optics Letters
2019, 17(12): 121405
Author Affiliations
Abstract
1 Advanced Photonic Technology Lab, Nanjing University of Posts and Telecommunications, Nanjing 210023, China
2 Aston Institute of Photonic Technologies, Aston University, Birmingham B4 7ET, UK
We experimentally obtain cylindrical vector beams (CVBs) in a passively mode-locked fiber laser based on nonlinear polarization rotation. A mode-selective coupler composed of both a single-mode fiber (SMF) and a two-mode fiber (TMF) is incorporated into the cavity to act as a mode converter from LP01 mode to LP11 mode with broad spectral bandwidth. CVBs in different mode-locked states including single-pulse, multi-pulse, and bound pulse are obtained, for the first time to our best knowledge. The ultrafast CVBs with different operation states have potential applications in many fields such as laser beam machining, nanoparticle manipulation, and so on.
060.3510 Lasers, fiber 140.3300 Laser beam shaping 
Chinese Optics Letters
2018, 16(1): 010602
作者单位
摘要
南京邮电大学光电工程学院先进光子技术实验室, 江苏 南京 210023
提出了一种基于微纳光纤环的多波长锁模光纤激光器, 该光纤激光器由“8”字形激光腔和微纳光纤环两个部分构成。光纤激光器锁模机制是基于非线性放大环形镜的等效可饱和吸收作用, 并在单向激光腔一侧加入微纳光纤环, 该环是由单模光纤火焰拉锥后扭曲制成的。由于不同波长的光在通过微纳光纤环扭曲区域时会产生相位差, 从而导致了多波长锁模现象。实验中, 通过增加抽运功率和调节偏振控制器获得双波长的锁模脉冲。该多波长锁模光纤激光器具有全光纤结构, 在光传感、光学测量、微波光子学、光信号处理、太赫兹波产生和波分复用光传输系统等领域都有着非常重要的应用。
激光器 多波长激光 微纳光纤环 锁模激光器 
中国激光
2017, 44(9): 0901001

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