在非线性光纤环形镜非线性开关效应和块状半导体波导饱和吸收效应的共同作用下,实现了掺铒光纤激光器的自启动被动锁模,获得了十分稳定的锁模脉冲序列,观察到高次谐频锁模脉冲输出。分析了非线性光纤环形镜的非线性开关反射特性。
非线性光纤环形镜 掺铒光纤激光器 自启动被动锁模
对掺铒光纤激光器的自脉冲行为进行了研究。采用半导体激光器连续光泵浦,在较低的泵浦功率下,在掺铒光纤激光器中得到了稳定的1倍周期和2倍周期自脉冲输出,观察到周期性的不等幅脉冲序列输出。在理论上运用光子寿命可变的正交偏振激光场耦合模型对实验进行了分析。结果表明,掺铒光纤激光器中两正交偏振模光子寿命的调节对获得稳定的自脉冲有着十分重要的作用。
掺铒光纤激光器 自脉冲 连续光泵浦
对环形光纤激光器中的半导体光波导调制器进行了理论研究，结果表明，光纤环中的偏振控制器对光的偏振态的控制以及半导体光波导对光的偏振态的调节构成了激光器的主要调制机理，为环形光纤激光器的自调Ｑ及锁模的新机制提供了理论依据。
半导体光波导 偏振态的控制与调节 光调制
1 华中理工大学光电子工程系,武汉 430074
2 华中理工大学光电子工程系,武汉 430074μ
对光纤光栅外腔反馈的高功率半导体激光器的光谱线宽特性进行了理论与实验研究。理论分析表明,根据不同的外腔参数,激光器的线宽能被压缩或展宽。外腔反射率对光谱线宽的影响要比外腔腔长灵敏得多。实验实现了激光器的线宽由6 nm到0.8 nm的压缩。光纤光栅外腔反馈不仅能改善高功率半导体激光器的光谱特性,而且可提高激光器主模对次模的抑制比。
光纤光栅 外腔反馈 光谱线宽
提出采用两个光纤耦合器构成具有复合环的非线性放大环形镜。分析表明,改变构成非线性放大复合环形镜的光纤耦合器的耦合系数可以改变非线性复合光纤环形镜的非线性传输特性,调节非线性光反射和透射率。采用非线性放大复合环形镜与半导体饱和吸收体组成复合腔掺铒光纤激光器,获得了十分稳定的被动锁模脉冲输出,得到了重复频率为248 MHz的谐频锁模脉冲序列。实验表明,采用非线性放大复合环形镜构成复合腔光纤激光器,有可能获得高重复频率的锁模脉冲。
非线性放大复合环形镜 被动锁模 掺铒光纤激光器
提出了一种结构新颖的腔内泵浦的自持脉冲掺铒光纤激光器。在连续的较低的功率泵浦下，实现了激光器的单倍和双倍周期的自持脉冲输出。实验结果表明，腔内两正交偏振激光场瞬态损耗的差异是导致这种非线性动力学现象的主要机制。
自持脉冲 偏振态 瞬态损耗
对一种结构新颖的自调Q掺铒光纤环形激光器的工作机理进行了研究。结果表明,该激光器中由光纤耦合器和半导体激光器芯片组成的反馈光路,依据光纤环中相向传输激光场相差的不同,对进入掺铒光纤的激光场进行选择反馈,在光纤环中激发幅度不断增强的光脉冲,引起掺铒光纤的瞬态增益饱和,实现激光器的自调Q。理论分析能较好地解释实验中观察到的现象。
自调Q 选择反馈 瞬态增益饱和
通过求解速率方程，从理论上详细地分析线形腔掺铒光纤激光器的输出特性。得到了稳态条件下激光器阈值泵浦功率、输出功率和斜率效率的解析表达式；给出了构造线形腔掺铒光纤激光器所需掺铒光纤最短长度和最佳长度的表达式。
线形腔 掺铒光纤激光器
