采用基于非线性光纤环形镜的哑铃形结构搭建了全光纤全保偏掺镱锁模激光器。通过使用全保偏大模场光纤、高功率光纤器件和优化的腔结构,实现了脉冲宽度在156 ps到8.1 ns范围内可调的高功率、大能量矩形耗散孤子共振脉冲输出,在最大泵浦功率22.7 W下激光器直接输出功率达到5.5 W,脉冲能量达到0.68 μJ,峰值功率为84 W。得益于全保偏光纤结构,所设计的激光器具有出色的抗干扰性和稳定性。

本文基于非线性光环形镜锁模的掺铒光纤激光器,通过调节偏振控制器,实现了输出锁模脉冲类型可调。本文给出了三种调谐状态:传统孤子锁模脉冲输出,脉冲宽度1.16 ps;双峰结构光谱的脉冲输出,双峰位于1 555 nm和1 575 nm两个波段附近,且通过调节偏振控制器的偏振角度,在光谱中心波长附近可微调;实现了类噪声锁模脉冲输出,当泵浦功率400 mW时,类噪声脉冲重复频率为3.73 MHz,脉冲能量3.47 nJ,脉冲的基底宽度为129 ps,脉冲尖端宽度为0.86 ps。对不同应用领域给出了灵活的选择途径。

报道了一种基于非线性光纤环形镜的工作在耗散孤子共振(DSR)区域的被动锁模掺铒光纤激光器,分别在反常和正常色散区获得了方波脉冲输出。在腔内净色散值约为-0.32ps 2的反常色散区,当泵浦功率为481.2mW时,获得了最大时域宽度为33ns、单脉冲能量约为12.4nJ的方波脉冲。通过在腔内插入一段7m长的色散补偿光纤,使激光器工作在腔内净色散值约为2.85ps 2的正常色散区,在同样的泵浦条件下,获得了最大时域宽度为34.3ns、单脉冲能量约为9.42nJ的方波脉冲。这表明在满足腔内参数平衡的条件下,DSR方波脉冲可同时在反常和正常色散区产生。另外,还研究了泵浦功率对方波脉冲的时域宽度和单脉冲能量的影响,结果表明,随着泵浦功率的增加,方波脉冲的时域宽度和单脉冲能量均呈线性变化。

报道了一种基于非线性光纤环形镜(NOLM)、工作在耗散孤子共振(DSR)区的长腔被动锁模掺镱光纤激光器,该激光器谐振腔的总长度约为1502 m,可以输出重复频率为133.18 kHz的高能量方波脉冲,且输出脉冲的宽度和单脉冲能量均随泵浦功率的增大而呈线性增大。当泵浦功率增大到414.47 mW时,输出的方波脉冲具有最大宽度(761.6 ns),同时单脉冲能量达到了最大值(60.2 nJ)。通过改变NOLM中单模光纤的长度,进一步研究了谐振腔长度对输出方波脉冲特性的影响,结果表明:谐振腔越长,所得DSR方波脉冲越宽,脉冲峰值功率越低。

A simple method for the estimation of the wavelength of a fiber laser system is proposed. The method is based on the use of a high-birefringence-fiber loop mirror (HBFLM). The HBFLM exhibits a periodic transmission/reflection spectrum whose spectral characteristics are determined by the length and temperature of the high-birefringence fiber (HBF). Then, by the previous characterization of the HBFLM spectral transmission response, the central wavelength of the generated laser line can be estimated. By using a photodetector, the wavelength of the laser line is estimated during an HBF temperature scanning by measuring the temperature at which the maximum transmitted power of the HBFLM is reached. The proposed method is demonstrated in a linear cavity tunable Er/Yb fiber laser. This method is a reliable and low-cost alternative for laser wavelength determination in short wavelength ranges without the use of specialized and expensive equipment.

采用包层泵浦的全保偏八字腔结构搭建了一种脉宽可调的掺镱锁模光纤激光器, 实现了中心波长为1 064 nm、重复频率为4.683 MHz、脉冲宽度可调范围为0.8～5 ns、对应平均功率范围为74.8～429.7 mW的耗散孤子共振方波脉冲输出.腔内无需偏振控制器, 仅通过调节泵浦输入即可实现锁模状态的自启动, 并能够长时间保持稳定, 在剧烈振动条件下亦不会失锁.采用两级光纤放大器进行功率放大, 实现了100 W的平均功率输出, 峰值功率高达26.68 kW.

基于非线性光纤环形腔镜(NOLM)及光子晶体光纤(PCF)的自相位调制效应(SPM)，实现了一种适用于光子神经元的全光阈值器。所使用的PCF 非线性系数为16.98 (W·km)-1，同时在NOLM 中引入可调隔离器。PCF 及可调隔离器的使用，缩短了NOLM 的腔长，同时降低了阈值器对输入光功率的要求。该全光阈值器对光信号的消光比可提高6 dB 以上。由于全光阈值器中所有的组成器件均为无源光器件，因此能够处理高速率光信号。该全光阈值器在其他光通信系统中也具有广阔的应用前景。

为解决反射式全光纤电流传感器中引入全反射镜而产生的反射损耗及与光纤匹配困难等问题, 设计了一种利用非线性光环路镜作为反射元件的全光纤电流传感器, 推导出了光偏振态的斯托克斯矢量与电流的关系式, 提出了高速偏振态检测方法。在加载0～200A的50Hz工频交流电的条件下进行了实验, 测试结果与理论预测吻合, 显示出了较高的测量精确性, 证明了该传感结构与实验方案的可行性。

利用非线性光学环镜（NOLM），提出了一种基于半导体光放大器（SOA）的交叉相位调制（XPM）效应生成超宽带（UWB）信号的方法，设计了系统结构，并进行了仿真实验，得到了中心频率约为6.7GHz、相对带宽约为161%的UWB信号，该信号符合美国联邦通信委员会（FCC)标准，从而验证了该方法的可行性。另外，所生成的UWB信号的中心频率及带宽还具有可调性。