周子涵 1,2,3王志敏 1,2薄勇 1,2张丰丰 1,2[ ... ]彭钦军 1,2
作者单位
摘要
1 中国科学院理化技术研究所 固体激光重点实验室,北京 100190
2 中国科学院理化技术研究所 功能晶体和激光技术重点实验室,北京 100190
3 中国科学院大学,北京 100049
研究了一种基于注入锁定技术的888 nm 半导体激光器(LD)泵浦的高功率单频可调谐1342 nm Nd:YVO4激光器。采用最大输出功率20 mW分布式反馈单频半导体1342 nm激光器作为注入种子,利用lock-in (LI)技术,对LD端泵的Nd:YVO4环形腔激光器进行种子注入,实现了单频可调谐激光输出。激光器最大平均输出功率为13.9 W,测量的线宽为41 MHz,调谐范围为1341.6774~1341.8025 nm。x轴和y轴的光束质量$ M^{2} $因子分别为$ M_x^2 $= 1.30和$ M_y^2 $= 1.23。实验结果表明:与先前文献报道的注入锁定1342 nm可调谐激光的结果相比,所需种子功率大幅减小,输出功率也有所提升。
Nd:YVO4激光器 连续波 单频 可调谐 注入锁定 Nd:YVO4 laser continuous-wave single-frequency tunable injection-locked 
红外与激光工程
2024, 53(1): 20230366
瞿强 1,2,*赵娅琦 1刘长军 1,2
作者单位
摘要
1 四川大学电子信息学院,四川成都 610065
2 宜宾四川大学产业技术研究院,四川宜宾 644000
针对压控振荡器(VCO)阵列注入锁定电路复杂和规模受限问题,提出一种 S波段 VCO阵列级联的新方法。通过在多个 VCO之间加入耦合网络,将传统的单级注入改进为级联注入锁定,并通过网络级联方式实现级联级数的扩展。各级 VCO之间通过耦合网络实现级联,首级 VCO通过信号源参考信号进行锁定,次级 VCO耦合前级 VCO射频输出端信号进行锁定,每级均通过 VCO电压调谐端进行注入。注入信号可锁定 VCO输出频率,改善每级 VCO输出相位噪声。通过级间耦合的形式,实现了一个微波源锁定多个 VCO的输出。设计加工了 2种级联注入 VCO阵列, VCO的输出频率与注入信号频率相同,各级 VCO相噪保持一致,当源相噪为-107.28 dBc/Hz时,各级 VCO的输出相噪保持一致,为 -105 dBc/Hz。该注入锁定方式电路简洁且成本低,未来有望应用在相控阵中。
注入锁定 级联 压控振荡器 相位噪声 锁定带宽 注入比 injection-locked cascade Voltage-Controlled Oscillator phase noise locked-bandwidth injection ratio 
太赫兹科学与电子信息学报
2023, 21(5): 632
洪光烈 1,2,*王钦 1,3肖春雷 1,2孔伟 1,2王建宇 1,3
作者单位
摘要
1 中国科学院空间主动光电技术重点实验室,上海 200083
2 中国科学院上海技术物理研究所,上海 200083
3 中国科学院大学,北京 100049
介绍了一种氧气A带差分吸收激光雷达发射机,试图用于大气压力探测实验.该激光发射机是基于种子注入的光参量振荡器和光参量放大器的结构.作为从振荡器,采用一个环形腔KTP光参量振荡器.作为注入种子的主振荡器,即一个连续波外腔调谐二极管激光器.该连续波外腔调谐二极管激光器,由高精度的波长计构成的一个PID(Proportional-Integral-Derivative)伺服控制环,稳定其工作波长.向光参量振荡器的谐振腔注入连续波的种子激光,通过“Ramp-Hold-Fire”技术,锁定OPO(Optical Parametric Oscillator) 谐振腔的腔长.该激光发射机具有高的光频率稳定性(30 MHz/rms)、窄的线宽(傅立叶转换限)、高的脉冲能量(≥45 mJ)等性能,能够在工作期间保持稳定.发射机系统以单纵模式工作,使得差分吸收激光雷达对后向散射光信号的窄带探测成为可能.因而此类系统具有精确探测大气压力的发展潜力.
大气压力 差分吸收激光雷达 光参量振荡器/光参量放大器 注入锁定 pressure measurement differential absorption lidar parametric oscillators and amplifiers injection-locked 
红外与毫米波学报
2019, 38(4): 04451
Author Affiliations
Abstract
School of Optics and Photonics, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081, China
A novel 1 kHz single-frequency, Q-switched Er-doped yttrium aluminum garnet (Er:YAG) laser pumped by a 1470 nm laser diode is demonstrated. The 500 ns, 5.52 mJ single-frequency, diffraction-limited pulses are obtained by using a ‘ramp-fire’ injection-seeding technique and an optical feedback architecture. The full width at half-maximum of the pulse spectrum is measured to be 1.47 MHz by using the heterodyne technique. The beam quality M2 factors are measured to be 1.18 and 1.24 in the x and y directions, respectively.
140.3520 Lasers, injection-locked 140.3280 Laser amplifiers 
Chinese Optics Letters
2019, 17(3): 031402
作者单位
摘要
北京工业大学激光工程研究院,北京 100124
空间光束在增益介质中相互干涉,产生空间烧孔现象,形成增益光栅。通过四波混频作用形成的增益光栅具有自适应性、自调Q性和空间滤波能力,能够得到全息的共轭输出。但其都起始于腔内的自发辐射,自发辐射容易受到抽运的影响,而且带宽很宽,导致输出的频率会有一定的波动。实验可知,在基于增益光栅的自启动单频调Q激光器中,采用外部注入单频窄线宽的种子源引导形成增益光栅,可获得锁定在种子光频谱范围内的稳定的单频调Q脉冲输出。对比实验发现,在相同的观察时间内,注入种子源输出的频谱稳定程度远高于自启动输出的频谱稳定程度。这一现象也证明了通过外部种子注入形成光栅,利用增益光栅的自适应性能够得到稳频输出。
激光器 固体激光器 注入锁定频率 单纵模 增益光栅 
光学学报
2018, 38(9): 0914002
吴世松 1,2,3,*张合勇 1,2王挺峰 1,2,3潘其坤 1,2郭劲 1,2,3
作者单位
摘要
1 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所,吉林 长春 130033
2 激光与物质相互作用国家重点实验室,吉林 长春 130033
3 中国科学院大学,北京 100049
为了获得TEA CO2激光器高质量的单纵模输出,对种子注入锁定的TEA CO2激光器进行了研究。首先,本文提出了一种透射耦合输出的虚共焦非稳谐振腔方案,利用Glad软件的Prony法对腔模的演化进行了仿真分析,并实验记录了近场与远场的光斑光强分布。仿真结果与实验结果吻合,验证了此腔型方案的合理性。其次,在此腔型的基础上进行了腔外种子注入锁定实验,实验结果显示:自由振荡时存在频率为195 MHz的拍信号,当种子注入锁定成功后,输出激光拍频消失,波形变光滑,峰值功率降低48.6%,脉冲产生时间缩短20 ns。实验结果与已有成果吻合,验证了此种透射式非稳腔的TEA CO2激光器具有输出高质量单纵模的能力。
TEA CO2激光器 非稳谐振腔 注入锁定 单纵模 TEA CO2 lasers unstable resonator injection-locked single longitudinal mode 
光学 精密工程
2018, 26(2): 293
Author Affiliations
Abstract
1 LTCI, Télécom Paristech, Université Paris-Saclay, 46 rue Barrault, 75013 Paris, France
2 COPL, Université Laval, 2375 rue de la Terrasse, Québec, Québec G1V 06A, Canada
3 Center for High Technology Materials, University of New Mexico, 1313 Goddard SE, Albuquerque, New Mexico 87106-4343, USA
The effects of gain compression on the modulation dynamics of an optically injected gain lever semiconductor laser are studied. Calculations reveal that the gain compression is not necessarily a drawback affecting the laser dynamics. With a practical injection strength, a high gain lever effect and a moderate compression value allow us to theoretically predict a modulation bandwidth four times higher than the free-running one without a gain lever, which is of paramount importance for the development of directly modulated broadband optical sources compatible with short-reach communication links.
Semiconductor lasers Modulation transfer function Lasers, injection-locked Nonlinear optics, integrated optics 
Photonics Research
2017, 5(4): 04000315
白光富 1,2,*江阳 2胡林 2
作者单位
摘要
1 贵州大学 大数据信息工程学院, 贵阳 550025
2 贵州大学 物理学院, 贵阳 550025
提出一种基于分布反馈光注入锁定效应的可调谐光电振荡器, 其环路主要由马赫曾德尔调制器、光电探测器、环形器、分布反馈激光器和射频放大器顺接而成.分布反馈激光器是系统关键器件, 通过分布反馈激光器光注入锁定效应, 分布反馈腔在光域实现了微波光子滤波器功能, 无需传统光电振荡器必须的射频带通滤波器.同时, 由于分布反馈激光器注入锁定提高了环路Q值, 因此系统可采用短环路结构, 从而降低了光纤因温度敏感对微波信号稳定性的影响并减小了整个系统的尺寸.另外, 通过调节注入光波长和功率可改变该微波光子滤波器的中心频率, 从而可实现系统的可调谐性.理论分析了该光电振荡器的原理和微波光子滤波器的调谐性, 在此基础上开展了实验验证.结果表明该光电振荡器能够产生18.7 ~21.6 GHz的可调微波信号, 在1 kHz 频偏处的相位噪声为-90 dBc/Hz.
光电子学 光电子器件 注入锁定 微波振荡器 分布反馈激光器 Optoelectronics Optoelectronic devices Injection-locked Microwave oscillators Distributed feedback lasers 
光子学报
2017, 46(5): 0523004
作者单位
摘要
浙江大学 信息与电子工程学院, 杭州 310027
分析比较了基于锁相环技术和基于注入锁定技术的两种光电振荡器的特性, 推导了两种光电振荡器的噪声传递函数, 并进行了实验验证, 得出了这两种技术应用于光电振荡器的相似性和各自的优缺点.由于光纤对温度的高敏感性, 采用这两种技术的光电振荡器都存在着易失锁的问题.为解决这一问题, 分别分析了两种光电振荡器输出信号与参考信号间的相位关系, 基于此关系设计了锁定状态监测和反馈系统, 并实验验证了系统的有效性.
光电振荡器 锁相环 注入锁定 相位噪声 失锁 Optoelectronic oscillator Phase-locked loop Injection locked Phase noise Losing lock 
光子学报
2017, 46(4): 0423002
作者单位
摘要
东南大学 电子科学与工程学院, 南京 210096
提出一种基于注入锁定和锁相环技术的注入锁相光电振荡器.利用注入锁定来改善光电振荡器的近载频相噪以及杂散抑制度.将光电振荡器的输出信号与外注入源进行鉴相, 通过锁相环来提升频率稳定性, 并进一步改善光电振荡器的近载频相噪.实验结果表明: 注入锁相光电振荡器在电滤波器中心频率为9.5 GHz、3 dB带宽为20 MHz和光纤环长度为6 km的情况下, 实现了输出信号频率为9.5 GHz的单模振荡; 当注入锁定带宽为1.98 kHz时, 光电振荡器输出信号在1 kHz频偏处的相位噪声为-125 dBc/Hz, 在10 kHz频偏处的相位噪声为-147 dBc/Hz, 杂散抑制度高于80 dB, 阿伦偏差接近1.37×10-11@1s和1.22×10-11@1000s.
光电子学 光电振荡器 注入锁相 相噪 杂散抑制 阿伦偏差 Optoelectronics Optoelectronic oscillator Injection locked and phase locked loop Phase noise Side-mode suppression ratio Allan deviation 
光子学报
2017, 46(1): 0123002

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