1 西北核技术研究所激光与物质相互作用国家重点实验室, 陕西 西安 710024
2 中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学与光子技术国家重点实验室, 陕西 西安 710119
3 西安交通大学电子与信息工程学院陕西省信息光子技术重点实验室, 陕西 西安 710049
建立了适用于2.8 μm增益开关掺Er
3+的氟化物光纤(Er∶ZBLAN)激光器的计算模型,并进行了数值模拟。模拟发现存在最佳输出镜透过率使得输出功率最大,同时耦合率也影响脉宽、峰值和脉冲形态。模拟了抽运功率对脉冲形态的影响,发现弱抽运时两个抽运周期内仅出现一个信号光脉冲,而强抽运时一个抽运周期内出现多个信号光脉冲的现象。通过模拟发现了若干未被实验报道的新现象和规律,如耦合率对输出功率、能量、脉冲形态的影响规律;抽运功率阈值附近会出现与抽运周期一致的弱信号脉冲等。研究表明,在适当耦合率和抽运功率时,2.8 μm Er∶ZBLAN激光器可以实现稳定增益开关脉冲输出。
激光器 中红外 增益开关 脉冲激光器 Er∶ZBLAN;
为了改善被动调Q激光器输出不稳定的现象, 利用Nd:YVO4具有增益方向性的特点, 使用电光晶体将线偏振光光矢量方向旋转90°, 实现腔内增益突变, 进而实现被动调Q稳定输出。利用该方法, 在LD连续泵浦Nd:YVO4被动调Q实验中, 当耦合输出镜反射率为80%, 饱和吸收体初始透射率为83.06%, 泵浦功率为22 W时, 输出功率为4.68 W, 调Q序列脉冲的重复频率为49.16 kHz, 脉冲宽度为26.28 ns。并且在泵浦功率从10~22 W的情况下, 获得了稳定的被动调Q激光输出。脉冲幅度波动性低于±2.4%, 脉冲时间波动性低于±5%, 重复频率的不稳定性低于1%, 光光转换效率斜效率达到21.27%, 斜效率为34%。
稳定性 被动调Q 增益开关 stability passively Q-switched gain switch 红外与激光工程
2018, 47(6): 0606003
工作在2 μm波段的脉冲掺铥光纤激光器, 可望在遥感探测、相干雷达、空间光通信、激光医疗和特种材料加工等领域获得重要应用。目前, 利用波长在1.55 μm附近的脉冲掺铒光纤激光器作泵浦源的增益开关掺铥光纤激光器是实现全光纤结构纳秒脉冲掺铥光纤激光器的理想方式之一。采用实验研发的纳秒脉冲掺铒激光器作种子源, 研制了全光纤MOPA(master oscillator power amplifier)结构的纳秒脉冲掺铒光纤激光器, 输出波长1 547 nm, 脉冲频率100 kHz, 脉冲宽度50 ns, 平均功率1 W, 单脉冲能量10 μJ。使用该脉冲掺铒光纤激光器抽运掺铥光纤, 实现了波长1 963 nm的增益开关脉冲激光输出。该掺铥光纤激光器为全光纤结构, 重复频率100 kHz, 最小脉宽47 ns, 最大单脉冲能量100 nJ。激光输出稳定可靠, 更高的单脉冲能量, 平均功率和峰值功率可由进一步级联光纤放大器实现。
光纤激光器 掺铥光纤 增益开关 可饱和吸收体 纳秒脉冲 fiber optics fiber optics amplifier thulium-doped fiber gain switch nanosecond pulse
1 天津大学电子信息工程学院,光电信息技术科学教育部重点实验室,天津,300072
2 清华大学电子工程系,北京 100084
3 武汉邮电科学研究院,武汉,430074
通过理论分析、数值模拟和实验,研究了10GHz增益开关半导体激光器输出脉冲的几种压缩技术,提出了一种新型的三级压缩技术,包括1) 正色散光纤补偿; 2) 正色散光纤加负色散光纤的脉冲压缩; 3)梳状色散光纤压缩,实验上得到脉冲宽度为2.8 ps的压缩脉冲,总的压缩比为9.此压缩技术对实验80Gb/s光时分复用(OTDM)系统具有重要意义.
增益开关半导体激光器 群速度色散 自相位调制 脉冲压缩
中国科学院上海光学精密机械研究所, 上海 201800
本文报道了国产多量子阱半导体激光列阵(MQW-LDA)泵浦Nd:YLF调Q脉冲脉宽.峰值功率与输出耦合率、泵浦速率、调制深度及延迟时间之间关系的实验,得到稳定的(起伏<1%)调Q脉冲输出,脉冲能量为0.8 μJ,FWHM为70 ns,脉冲重复率为100 Hz,光-光效率2.5%;利用增益开关和Q开关双机制作用,压窄了调Q脉宽,提高了输出功率.用速率方程理论对过程计算,与实验结果较符合.
Q开关 增益开关
