1 清华大学精密仪器系精密测试技术与仪器国家重点实验室，北京 100084
2 北京邮电大学电子工程学院信息光子学与光通信全国重点实验室，北京 100876
在光纤锁模激光器中，模式相位锁定产生周期短脉冲的过程称为锁模过程，产生的脉冲在广义上被称为“光耗散孤子”。光纤锁模激光器从传统的单模光纤锁模激光器发展到了多模光纤锁模激光器，锁模机理从一维（1D）时域耗散孤子锁模发展到了（3+1）维时空耗散孤子锁模。通过深入理解耗散孤子的产生机理，有望进一步推动光纤锁模激光器在科学和应用领域的发展，为更多领域带来更多创新和可能性。首先介绍单模光纤锁模激光器中的一维时域耗散孤子锁模，探讨不同色散区域中时域耗散孤子的产生机理；随后介绍多模光纤锁模激光器中时空耗散孤子的最新研究成果，讨论模间色散的补偿方法，揭示其丰富的时空锁模机理和潜在的应用场景；最后对光纤锁模激光器的发展前景进行展望。
1 南京信息工程大学电子与信息工程学院，江苏 南京 210044
2 南京信息工程大学江苏省大气环境与装备技术协同创新中心，江苏 南京 210044
利用电信号改变氧化石墨烯（GO）固有的光学吸收特性，可以实现对光纤锁模激光器输出性能的有效调控。在GO中引入聚苯乙烯（PS）纳米微球可以实现光波导结构，进而形成局域场并有效降低器件损耗。因此，采用微电子打印工艺制备了基于GO/PS的电光调制器，并以较低的泵浦功率（34.3 mW）实现了环形光纤激光器运转模式的主动调控。在0~20 V的调制电压下，激光器实现了连续波、调Q锁模、锁模三种运转模式的切换。所设计的全光纤电调制器件将锁模信号的脉冲宽度压缩到了20 ps，对应的重复频率为21.4 MHz。通过调控驱动电压，该器件的插入损耗从2.30 dB降低到了0.86 dB，平均输出功率从1.09 mW提升了1.52 mW。
激光器 光纤锁模激光器 电光调制器 模式切换 氧化石墨烯 聚苯乙烯
清华大学精密仪器系激光与光子技术研究室, 光子测控技术教育部重点实验室, 北京 100084
被动锁模光纤激光器是超快激光家族中的重要成员,凭借光纤的优良特性,如鲁棒性好、结构简单紧凑、稳定可靠等,吸引了相关研究者的广泛关注。近年来,随着光纤制备工艺和锁模技术的不断进步,光纤锁模激光器得到了迅速发展。基于此,描述锁模技术及不同色散区的锁模激光器,并依据锁模机制、脉冲性质等分类叙述,综述了国内外该领域的研究现状和发展趋势,重点阐述全光纤非线性环形放大镜和微纳光纤锁模激光器的研究进展。
激光技术 光纤锁模激光器 非线性环形放大镜 微纳光纤 耗散孤子 脉动孤子 中国激光
2021, 48(15): 1501006
中国科学院上海光学精密机械研究所， 上海 201800
利用低温工作状态下Yb∶YAG再生放大器，对1030 nm光纤锁模激光器输出的250 pJ的种子光进行放大。电光开关门宽控制种子光在放大器内20程往返，最大单脉冲能量为217 μJ，输出频率10 Hz，同时由于其增益窄化效应光谱宽度由8.9 nm减小到0.3 nm，相应的脉宽由18.0 ps被压缩到5.5 ps，这与理论模拟结果的0.4 nm，4.2 ps基本吻合。实验结果论证了采用窄增益带宽的再生放大器可以同时实现亚皮秒光参量啁啾脉冲放大(OPCPA)对抽运脉冲宽度和光谱宽度的要求，避免使用光纤光栅对光谱滤波带来的高阶非线性效应。
激光器 光纤锁模激光器 再生放大器 增益窄化 光参量啁啾脉冲放大
中国科学院上海光学精密机械研究所信息光学开放实验室, 上海 201800
为了适应激光工程系统中光纤激光器和光纤器件的应用，设计研制了一种基于光纤器件超短脉冲测量的自相关仪。系统中利用了11偏振无关光纤分束器、光纤准直器、光纤偏振控制器、不同分束比的光纤耦合器和光纤隔离器等光纤元器件，以及光纤接口光谱仪。重点分析了光纤干涉仪中的光纤偏振效应、倍频器件的偏振要求和光纤准直器耦合效率等因素对自相关测量的影响，并给出了相应的解决方法。实验中对一个非线性偏振旋转光纤锁模激光器的输出脉冲宽度进行了测量，证实了光纤自相关仪的可行性。研究表明光纤自相关仪具有与光纤激光系统连接方便、结构简单、轻巧等诸多优点。
测量 光纤自相关仪 光纤干涉仪偏振性 光纤锁模激光器
中国科学技术大学物理系安徽省光电子科学与技术重点实验室，安徽 合肥 230026
利用非线性偏振旋转锁模掺铒光纤激光器和1100m长的掺锗硅基高非线性光纤制作了超连续光源，获得了从1150～1750nm的超宽带输出光谱，其中1150～1350nm波段光谱起伏小于3dB，1600～1700nm波段平坦度优于1dB，并有很好的向长波延展空间。光谱展宽的机理为孤子分裂与受激拉曼散射，而四波混频使光谱进一步展宽。
超连续光谱 高非线性光纤 掺铒光纤锁模激光器 孤子分裂 非线性偏振旋转 supercontinuum high nonlinear fiber mode-locked Er-doped fiber laser soliton fission nonlinear polarization rotation
1 清华大学电子工程系,北京,100084
2 香港理工大学电机系,香港九龙
提出了一种新的光纤气体传感网络的有源复用系统，将锁模激光技术与光纤环形内腔激光气体传感技术相结合，提出并实现一套以锁模光纤环形腔激光器为复用基础的光纤内腔激光气体传感网络系统，此传感网络系统可同时对多个气体传感单元进行高灵敏度测量。
传感器技术 激光光谱分析 光纤传感器 光纤锁模激光器 光纤传感网络
天津大学电子信息工程学院光纤通信实验室,教育部光电子中心开放实验室,天津,300072
报道了一种新型的采用大色散腔结构的光纤锁模激光器,它可以有效地克服激光器腔长抖动对锁模的不良影响.同时,实验中发现,该结构对超模噪声也有很好的抑制作用.完成了大色散腔、电光调制器调制的,稳定的光纤锁模激光器实验,得到形状为sech2的光脉冲输出,脉冲宽度为7.6ps,脉冲带宽积为0.335.
光纤锁模激光器 稳定 窄脉冲源
