李鹏飞 1,2赵遵成 1,2,*鲁巍 3,**洪德昇 4[ ... ]陈聪 1,2
作者单位
摘要
1 河南大学 物理与电子学院,河南 开封 475004
2 河南大学 河南省铝镁铜基原位复合金属材料工程实验室,河南 开封 475004
3 清华大学 工程物理系,北京 100000
4 北京量子信息科学研究院,北京 100000
5 河南省启封新源光电科技有限公司,河南 开封 475000
为了提高再生放大器输出激光脉冲的对比度,需要同时提高激光脉冲纳秒尺度的对比度和皮秒尺度的对比度。利用普克尔盒对主脉冲和预脉冲时间滤波的方法,设计了普克尔盒的双通预脉冲清洁装置,通过该装置使再生放大器输出激光纳秒尺度的预脉冲对比度提高了5个数量级;利用频谱整形方法,通过在放大器腔内适当位置插入频谱整形滤波片使得主脉冲前400 ps处的放大自发辐射对比度提高了1个数量级。最终,在双通预脉冲清洁与腔内频谱滤波共同作用下,再生放大器输出激光纳秒尺度的预脉冲对比度从4.3×10-4提高到了6.6×10-10,放大自发辐射对比度(主脉冲前400 ps)从5.0×10-8提高到了5.0×10-9
飞秒激光 再生放大器 双通预脉冲清洁 腔内频谱滤波 频谱整形滤波片 对比度 Femtosecond Laser Regenerative amplifier Dual-channel pre-pulse cleaning Intracavity spectral filtering Spectral shaping filter Temporal contrast 
光子学报
2022, 51(11): 1114003
Author Affiliations
Abstract
1 Key Laboratory for Information Science of Electromagnetic Waves (MoE), Department of Communication Science and Engineering, Fudan University, Shanghai 200433, China
2 Peng Cheng Laboratory, Shenzhen 518055, China
In this paper, we propose a 36-quadrature amplitude modulation (QAM) superposition modulation technique that is featured with uneven symbol probability by nonlinear precoding, named nonlinear coded nonuniform superposition (NCNS) QAM. Its aim is to alleviate the nonlinearity effect caused by high instantaneous power in multi-input single-output (MISO) visible light communication (VLC) system, with an uneven probabilistic-shaped constellation. The transmitter includes two LEDs to send signals independently, and the receiver uses a photo detector to receive the superposed QAM signal. The experiment results show that NCNS has a better robustness against nonlinearity than pulse amplitude modulation 4, approximately gaining a 16% increase in maximum usable peak-to-peak voltage and a 33% enlargement in dynamic range area. It is a simple but effective approach to solve the bandwidth limits related to signal power and hopefully be applied in large power VLC systems such as underwater VLC, or to improve the robustness against power fluctuation.
visible light communication light-emitting diode multi-input single-output quadrature amplitude modulation nonlinear coding spectral shaping 
Chinese Optics Letters
2022, 20(4): 042501
作者单位
摘要
北京交通大学光波技术研究所全光网络与现代通信网教育部重点实验室, 北京 100044
基于频率-时间映射理论,提出一种简单、全光纤任意波形产生方法。该方法简化了具有任意反射谱的线性啁啾光栅设计方法,结合啁啾光栅的色散特性,能够实现用户定义的任意波形脉冲信号。利用由传输损耗公式推导的折射率调制幅度与光栅反射率的关系,可实现具有任意形状反射谱的啁啾光栅的逆向设计;微调折射率调制幅度伸缩因子和折射率调制顶点的归一化光谱位置可优化反射谱形状,在保证高反射率的情况下(≥90%),设计误差可降低至10%以下。阐明啁啾光栅色散特性引入的频率-时间映射关系,将设计的光谱形状映射到时域波形,改变光栅设计参数,可灵活控制输出脉冲的形状和脉宽。基于Matlab和Optisystem仿真软件,以常用重要波形(三角形、锯齿形、矩形、梯形、高斯型、抛物型脉冲)为例验证了系统的可行性。该方法简单灵活,对任意波形产生和应用研究具有一定的参考价值。
光通信 任意波形产生 频谱整形 频率-时间映射 啁啾光栅 三角形滤波器 
中国激光
2021, 48(20): 2006001
Renchong Lü 1,2Hao Teng 2,5,*Jiangfeng Zhu 1,**Yang Yu 1,2[ ... ]Zhiyi Wei 2,3,5,***
Author Affiliations
Abstract
1 School of Physics and Optoelectronic Engineering, Xidian University, Xi’an 710071, China
2 Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics, Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China
3 School of Physical Science, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
4 School of Physics and Astronomy, Sun Yat-sen University, Zhuhai 519082, China
5 Songshan Lake Materials Laboratory, Dongguan 523808, China
We report a high power fiber amplifier based on nonlinear chirped-pulse amplification (NCPA). To manage the nonlinearity, pulse shaping is introduced by self-phase modulation in the fiber stretcher with the help of spectral filtering. The third-order dispersion is compensated for by the nonlinear phase shift in the NCPA. With optimization, the system can output 382 fs pulse duration with 20 W average power at 1 MHz repetition rate. The long-term average power fluctuation is measured to be 0.5% in 24 h, and the beam quality factor (M2) is 1.25.
nonlinear chirped-pulse amplification spectral shaping fiber amplifier 
Chinese Optics Letters
2021, 19(9): 091401
郭昕 1,2,*王向朝 1,2南楠 1李中梁 1,2
作者单位
摘要
1 中国科学院上海光学精密机械研究所, 上海 201800
2 中国科学院大学, 北京 100049
提出了一种基于光谱整形的频域光学相干层析成像分辨率增强技术。利用光源的自身谱形对探测的频域信号进行整形,以获得深度分辨率更高的空域信号。理论分析和模拟结果表明,对谱形为高斯型和非高斯型的光源,使用该技术均可提高分辨率。
成像系统 频域光学相干层析成像 分辨率 光谱整形 
光学学报
2015, 35(3): 0311002
作者单位
摘要
中国科学院上海光学精密机械研究所高功率激光物理国家实验室, 上海 201800
为了在光参量啁啾脉冲放大系统中获得百飞秒脉冲,需要对注入种子啁啾脉冲进行光谱整形来补偿增益窄化、增益饱和以及自相位调制。利用时域整形的抽运光在参量耦合过程中对注入超高斯啁啾种子光进行任意光谱整形是一种新型的光谱整形方法,与在参量作用之前对种子光的光谱整形进行对比,它不会引入光谱相位调制,而且光谱整形和能量放大可以同时进行,通过数值模拟可知两种方案对于注入抽运光和种子光的稳定性要求基本相同。为了保证参量作用后的信号光的能量抖动优于±5%,对于抽运光来说,其峰值光强变化必须控制在±1%以下,而对于输入的种子光光强可以控制在±3%以下。
非线性光学 光谱整形 光参量啁啾脉冲放大 增益窄化 增益饱和 
中国激光
2011, 38(1): 0102004
作者单位
摘要
1 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 等离子体物理国家级重点实验室, 四川 绵阳, 621900
2 清华大学工程物理系, 北京 100084
增益窄化效应限制了啁啾脉冲放大系统输出的最短脉冲宽度,需要对注入放大系统的种子啁啾脉冲进行光谱整形,以保证放大后的啁啾脉冲光具有足够的带宽并满足特定的光谱分布。理论上假定放大后啁啾脉冲的光谱分布为高斯分布或超高斯分布,对“百焦耳级钕玻璃啁啾脉冲放大系统”进行逆运算。研究发现,所需种子啁啾光的能量、带宽以及压缩后脉冲的信噪比都与该分布密切相关。通过光谱整形,使放大后的啁啾脉冲光的光谱分布为二阶超高斯分布,能够获得小于400 fs高信噪比的超短脉冲输出,此时所需种子啁啾脉冲能量仅为33 μJ,带宽14 nm,在装置前级注入能力的范围之内。为百焦耳装置光谱整形实验的开展提供了理论指导。
非线性光学 啁啾脉冲放大 光谱整形 逆运算 
光学学报
2008, 28(9): 1767
作者单位
摘要
1 中国工程物理研究院激光聚变研究中心,四川,绵阳,621900
2 中国工程物理研究院研究生部,四川,绵阳,621900
设计了一种与高功率超短脉冲激光放大过程中获得的总增益、增益介质的带宽、激光带宽、脉冲中心波长等参数相关的调制函数,对激光放大过程中的光谱增益窄化进行补偿.此调制函数的优越性在于,对不同性能的激光系统,无需改变调制函数的形式就能适用.通过数值模拟的方法,讨论了在不同增益介质带宽、激光带宽、脉冲中心波长下的补偿效果.此调制函数在高功率超短脉冲激光系统中有良好的应用前景.
超短脉冲 增益窄化 调制函数 光谱补偿 Ultra-short pulse laser Gain narrowing Modulation function Spectral shaping 
强激光与粒子束
2005, 17(6): 856
作者单位
摘要
1 哈尔滨工业大学, 哈尔滨 150000
2 中国工程物理研究院激光聚变研究中心,四川 绵阳621900
介绍了一种利用声光相互作用对超短脉冲激光系统中的增益窄化和群延迟色散等进行补偿的装置―――可编程声光色散滤波器(AOPDF)。其基本思想最初由法国的P. Tournois提出,后来开发了商业化的产品Dazzler装置,并在世界其他国家的超短脉冲激光装置中得到了广泛的应用。本文从AOPDF的基本原理以及耦合波方程出发,旨在向读者全面地介绍AOPDF中声光相互作用的过程以及对群延迟的控制。
超短脉冲激光系统 增益窄化 光谱整形 可编程声光色散滤波器 
激光与光电子学进展
2004, 41(3): 30

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