1 贵州大学理学院, 贵州 贵阳 550025
2 贵州大学大数据与信息工程学院, 贵州 贵阳 550025
提出并分析验证了一种利用有源环形滤波器对有理数谐波锁模激光器输出光脉冲幅度进行均衡的方案。方案中，光纤结构的有源环形滤波器被视为一个自由光谱范围可调谐的梳状滤波器，使有理数谐波锁模激光器输出光脉冲中的锁模分量通过而其他谐波分量和超模得到抑制，获得幅度均衡的光脉冲。理论上，对经过有源环形滤波器前后光脉冲的波形和频谱分别进行了仿真，结果表明有源环形滤波器能有效滤出所需的锁模频率，且Q 值越高，光脉冲的幅度均衡效果越佳。在7阶、11阶、14阶有理数谐波锁模条件下通过实验进行验证，均获得了良好的效果，模式抑制比可提高20 dB以上。
激光器 有理数谐波锁模 有源环形滤波器 幅度均衡 谐波抑制
江西师范大学 物理与通信电子学院，江西 南昌 330022
为了获得稳定的谐波锁模脉冲，分析了有理数谐波锁模的理论和非线性放大环镜的传输特性。构建了包括一个外部环和一个内部环的8字形被动锁模掺铒脉冲光纤激光器，对被动锁模掺铒光纤激光器进行了相关理论分析和实验研究。实验发现，当调整泵浦功率分别为167,146和126 mW时，除了观测到了稳定的谐波锁模脉冲外，还观察到了分别类似于3阶、5阶、6阶的有理数谐波锁模脉冲产生现象，分析其脉冲重复频率，证实此类脉冲序列具有属于3阶、5阶和6阶有理数谐波锁模脉冲序列重复频率的一样的规律，认为其产生原因是8字形光纤激光器中的Sagnac环起了和主动锁模中调制器一样的作用。
掺铒光纤激光器 被动锁模 有理数谐波锁模 非线性放大环镜 erbium-doped fiber laser passive mode-locking rational harmonic mode-locking nonlinear amplifying loop mirror 光学 精密工程
2009, 17(11): 2719
安徽大学 光电信息获取与控制教育部重点实验室,合肥 230039
为了研究马赫-曾德尔型调制器的调制特性及锁模脉冲振幅均衡条件,采用调节直流偏置电压和调制深度的方法,来控制调制器透射曲线。通过时域分析,在5GHz调制频率下对锁模脉冲序列和调制曲线进行数值研究。用MATLAB软件模拟分析了2阶~7阶锁模光脉冲序列和调制曲线的时域分布图。数值分析结果表明,锁模脉冲振幅均衡的条件是光脉冲序列经过调制器后经历相同的透射系数。线性调制区与非线性调制区均可获得振幅均衡的锁模脉冲;当有理数谐波锁模阶数p>4时,调制深度β变化对脉冲振幅均衡程度影响剧烈。该结果对获得功率均衡的谐波锁模脉冲的实验研究有一定的参考意义。
激光器 有理数谐波锁模 透射曲线 脉冲振幅均衡 lasers rational harmonic mode-locked transmission curve pulse-amplitude equalization
1 重庆工学院,数理学院,重庆,400050
2 江西师范大学,物理与通信电子学院,江西,南昌,330022
3 江西省光电子通信重点实验室,江西,南昌,330022
4 重庆大学,数理学院,重庆,400044
采用自再现理论,对工作在有理数谐波锁模时的半导体光放大器(SOA)光纤环形激光器进行了研究.为了获得振幅均衡的有理数谐波锁模脉冲,必须在原有的实验装置中添加一个掺铒光纤放大器(EDFA)以提高注入调制光信号功率.数值结果表明,调制SOA的偏置电流和注入调制光信号功率对有理数谐波锁模脉冲的振幅均衡度都存在较大影响.合理选择调制SOA的偏置电流和注入调制光信号功率,可获得2～5阶振幅均衡的有理数谐波锁模脉冲序列.
光纤激光器 有理数谐波锁模 脉冲幅度均衡 半导体光放大器 交叉增益调制
1 重庆工学院,数理学院,重庆,400050
2 四川师范大学,物理学院,成都,610068
3 西南大学,物理学院,重庆,400715
采用自再现理论,对一种包含两个半导体光放大器的锁模光纤环形激光器进行了数值研究.研究结果表明:为了提高谐波锁模输出脉冲的质量,调制半导体光放大器应当保持高直流偏置,对自发辐射信号进行调制并提供锁模脉冲克服腔损耗所需的增益,而此时的增益半导体光放大器则被低直流偏置充当增益补偿器维持较窄的净增益窗口;与之相反,为了获得振幅均衡的有理数谐波锁模输出脉冲,调制半导体光放大器则应当偏置在较低的电流上,而增益半导体光放大器应当保持较高的偏置电流以提供足够的常量增益克服腔损耗.此外,还必须提高注入光信号的峰值功率.
光纤激光器 谐波锁模 有理数谐波锁模 半导体光放大器 交叉增益调制
1 华中科技大学光电子工程系, 湖北 武汉 430074
2 武汉光电国家实验室,湖北 武汉 430074
提出一种腔内损耗小的基于半导体光放大器(SOA)交叉增益调制效应(XGM)的主动锁模光纤激光器结构。使用光环行器成功减小了激光器的腔内损耗，提高了激光器的输出功率。从理论上对有理数谐波锁模过程中腔内脉冲复合的物理机制进行了详细分析。利用有理数谐波锁模技术，在调制频率为10 GHz下，得到了重复频率为30 GHz的皮秒级光脉冲序列输出，其峰值功率约0.5 mW。由于半导体光放大器的宽增益谱与滤波器的较大可调谐范围，使得激光器输出可以在较大的波长可调谐范围内保持较大功率输出。成功实现了调制频率为20 GHz的谐波锁模短光脉冲输出，可调谐范围达40 nm，峰值功率大于0.65 mW。半导体光放大器和激光器的短腔长保证了激光器的长期稳定性。
激光技术 光纤激光器 有理数谐波锁模 交叉增益调制 半导体光放大器
同步抽运锁模是一种调制增益的锁模技术,就是调节抽运光的调制频率使之等于激光器纵模间隔的整数倍。通过对抽运光源半导体激光器的驱动电流进行正弦调制,实现了掺镱光纤激光器(YDFL)的同步抽运锁模。通过调整抽运激光器的调制频率,在相应于二次谐波锁模,4阶有理数谐波锁模条件下分别得到了较窄的脉冲输出。对重复频率625 kHz的二次谐波锁模脉冲序列,脉冲宽度小于20 ns,约为抽运光宽度的1/40;平均输出功率2.34 mW,能量转换效率约为5%。
激光技术 掺镱光纤激光器 同步抽运锁模 有理数谐波锁模
提出了一种在有理数谐波锁模光纤激光器中实现脉冲幅度均衡的新方法,让脉冲在腔内循环一圈中往复通过调制器两次,使调制器在腔内既作为锁模器件又作为脉冲幅度均衡器件。用时域分析的方法证明这种结构在调制器工作在其特性曲线的线性区时可以实现5阶以下有理数谐波锁模的脉冲幅度均衡。实验中在调制频率约2 GHz时验证了理论分析的结果。
光纤激光器 有理数谐波锁模 脉冲幅度均衡 时域分析
在理论上详细分析了利用非线性光学环形镜(NOLM)来减小输出脉冲幅度波动、消除噪声并对脉冲进行压缩整形的物理机制。在主动锁模掺铒光纤环形激光器中(AHML-EDFL)接入一个非线性光学环形镜,形成结构新颖的主被动锁模掺铒光纤激光器(APHML-EDFL),利用非线性光学环形镜所具有的饱和吸收体功能,成功地抑制了4阶有理数谐波锁模(RHML)中较大的幅度噪声,在1GHz量级的调制频率下,由主被动锁模掺铒光纤激光器获产生重复频率为5.1GHz、幅度相当稳定的4阶有理数谐波锁模脉冲序列。
非线性光学环形镜 主被动锁模掺铒光纤激光器 饱和吸收体 有理数谐波锁模
天津大学精密仪器与光电子工程学院教育部光电信息技术科学重点实验室,天津 300072
通过调节振幅调制器的静态偏压和驱动功率来控制调制器的驱动频率边频分量,在2.5GHz的射频调制频率下,有效地抑制了3～5阶有理数谐波锁模脉冲序列的幅度起伏,直接由激光器输出幅值稳定的有理数谐波锁模脉冲序列.
光纤激光器 有理数谐波锁模 调制器
