戴慧芳 1,2,3陈鹏 1,2,3赵靖寅 1,2,3孙勇 1,2,3[ ... ]晋云霞 1,3,*
1 中国科学院上海光学精密机械研究所薄膜光学实验室, 上海 201800
2 中国科学院大学材料与光电研究中心, 北京 100049
3 中国科学院强激光材料重点实验室, 上海 201800
基于矩阵法,构建超短脉冲经啁啾体布拉格光栅(CVBG)衍射的频域和时域响应分析模型。针对百飞秒(fs)级光纤啁啾脉冲放大(FCPA)系统对于CVBG的带宽要求,系统研究衍射带宽对CVBG的脉冲展宽及压缩效应的影响及宽带CVBG对于不同啁啾参数输入脉冲的脉冲响应特性。研究结果表明:CVBG的衍射带宽随其啁啾率和厚度增大而线性增大;当CVBG的衍射带宽小于入射脉冲的频谱宽度时,频谱成分的剪切会导致展宽脉冲的变形并使压缩脉冲相对于入射脉冲而展宽;为实现100 fs脉冲的展宽-压缩对易性,须保证CVBG衍射带宽不小于60 nm。设计中对单块厚度为40 mm的宽带CVBG先展宽再压缩,得到频谱宽度为16.64 nm的线性啁啾脉冲,输出脉冲均无限接近傅里叶变换受限(FTL)脉冲且衍射效率高达84%,这为百fs级CVBG脉冲压缩器的实现提供了理论参考及指导。
光栅 脉冲压缩 飞秒光纤激光器 矩阵法 光学学报
2019, 39(10): 1005002
Author Affiliations
Abstract
1 Qian Xuesen Laboratory of Space Technology, China Academy of Space Technology, Beijing 100094, China
2 Ultrafast Laser Laboratory, Key Laboratory of Opto-electronic Information Technical Science of Ministry of Education, School of Precision Instruments and Opto-electronics Engineering, Tianjin University, Tianjin 300072, China
Fluctuation of pump power is one of the major sources of temporal and intensity noise in femtosecond fiber lasers. In this work, the transfer functions between the relative intensity noise (RIN) of the pump laser diode (LD) and the output RIN, between the RIN of the pump LD and timing jitter of femtosecond fiber lasers are systematically studied. It is demonstrated, for the first time to our knowledge, that the amplitude of the pump RIN transfer function can be effectively decreased by an intra-cavity narrow band-pass filter. In particular, for normal-dispersion lasers, the 3-dB bandwidth of the transfer function can also be narrowed by two-thirds, with a steeper falling edge. Furthermore, with the narrow band-pass filtering, the transfer function is almost independent of the net intra-cavity dispersion due to amplifier similariton formation. The proposed scheme can effectively isolate the pump-induced noise without the need of complex active pump LD control and intra-cavity dispersion management, thus providing an easy way for practical high-power, high-stability femtosecond fiber laser design and related high-precision applications outside the laboratory.
band-pass filter femtosecond fiber lasers transfer function High Power Laser Science and Engineering
2019, 7(3): 03000e52
国防科学技术大学光电科学与工程学院, 湖南 长沙 410073
系统综述了高功率飞秒光纤激光系统的最新研究进展，主要包括单路飞秒光纤啁啾脉冲放大系统、空间分束相干合成、分割脉冲放大相干合成、非线性压缩以及相干光谱合成等几个方面的内容，分析了各种技术手段的特点，指出基于主动相位控制的光纤激光相干偏振合成技术有望成为高功率飞秒光纤激光系统的重要发展方向。
激光器 飞秒光纤激光 啁啾脉冲放大 相干合成 分割脉冲放大 相干光谱合成 激光与光电子学进展
2016, 53(5): 050007
集成光电子学国家重点联合实验室 吉林大学实验区, 吉林大学电子科学与工程学院, 吉林 长春130012
采用自制的碲酸盐微结构光纤作为非线性介质, 利用实验室自己搭建的1 560 nm飞秒光纤激光器作为泵浦源, 研究了泵浦功率、光纤长度、非线性系数和群速度色散对超连续谱展宽的影响, 并通过优化碲酸盐微结构光纤的结构获得了覆盖1 300~2 200 nm的全光纤超连续光源。
超连续光源 碲酸盐微结构光纤 飞秒光纤激光器 supercontinuum light source tellurite microstructure fiber femtosecond fiber lasers
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
三硼酸锂（LBO）具有良好的非线性光学特性和极其稳定的物化性能，其色散量对晶体温度变化敏感，是可实现非临界相位匹配的优良的非线性光学晶体。报道了高功率绿光飞秒激光同步抽运以三硼酸锂（LBO）为非线性晶体的单共振光学参量振荡器（OPO）。抽运源为高平均功率大模场面积掺镱光子晶体光纤飞秒激光器放大级的输出飞秒光的锁模倍频激光，通过调节晶体温度，采用非临界相位匹配方式，获得了红光至近红外光可调谐的高功率飞秒激光，OPO的信号光调谐范围为670~880 nm，相应闲频光在2320~1270 nm范围内可调。在3.4 W抽运功率下，中心波长为694 nm的信号光输出获得最高平均功率为660 mW，脉冲宽度为132 fs，转换效率为19.4%。
非线性光学 光学参量振荡器 三硼酸锂 光纤飞秒激光器
西安电子科技大学技术物理学院， 陕西 西安 710071
光纤激光器可分为基于非线性效应的光纤激光器和基于稀土离子受激辐射的掺杂光纤激光器。按照掺杂元素的不同，光纤激光器可以分为掺镱、掺铒、掺铥和掺镨等光纤激光器。针对稀土掺杂飞秒光纤激光器的最新研究进展进行了分析和总结，并给出了各种飞秒光纤激光器的优缺点和未来需要解决的问题，为稀土掺杂飞秒光纤激光器的优化设计提供参考。
激光器 飞秒光纤激光器 稀土离子 掺镱光纤激光器 掺铒光纤激光器 掺铥光纤激光器 激光与光电子学进展
2012, 49(10): 100006
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
简要回顾了飞秒光纤激光技术的发展，并报道了高重复频率光纤激光器的最新进展。通过模拟计算，证明高重复频率下锁模脉冲有随光纤缩短而变窄的趋势。选用合理的光学元件、光纤长度和色散匹配，研制出重复频率为330 MHz的掺铒光纤激光器，490 MHz的色散控制掺镱光纤激光器和600 MHz重复频率的全正色散掺镱光纤激光器。此类光纤激光器可用作天文光学频率梳的理想光源。
超快光学 飞秒光纤激光器 锁模 光纤
