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研究论文
1 μm全光纤MOPA结构激光器输出特性研究
侯欣宜
1,2
吴玲
1,2
李保群
1,2
李子雄
2
[ ... ]
王天枢
1,2,*
作者单位
摘要
1
长春理工大学 空间光电技术国家与地方联合工程研究中心,吉林 长春 130022
2
长春理工大学 光电工程学院,吉林 长春 130022
主振荡功率放大(main oscillation power amplification, MOPA)结构由于其光束质量良好和参数可调的优点,已成为高功率光纤激光器的主流设计之一。为了改善高功率掺镱光纤激光器(ytterbium-doped fiber laser, YDFL)的输出性能,提高系统的光-光转换效率,文中报道了一台基于915 nm泵浦激光器和双包层掺镱光纤(ytterbium-doped fiber, YDF)的MOPA结构全光纤高功率激光器。该高功率光纤激光器由电调制激光二极管(laser diode, LD)泵浦的种子激光器和掺镱光纤放大器(ytterbium-doped fiber amplifier, YDFA)组成。连续光(continuous wave, CW)工作模式下,激光种子源经过YDFA后,实现了中心波长为1 069.96 nm的激光输出,最大平均输出功率可达945.9 W,MOPA激光器整机的斜率效率高达74.12%,具有良好的稳健性。该研究方案对研制高功率MOPA光纤激光器具有参考意义。
光纤激光器
掺镱光纤
主振荡功率放大
连续光
fiber laser
ytterbium-doped fiber
main oscillation power amplification
continuous wave
PDF全文
Full Text
应用光学
2023, 44(4): 920
光通信与光传感
光纤中无波分裂脉冲的平坦超连续谱产生
任行
1
王天枢
1
杜垒
1
李鑫
1
[ ... ]
周见红
2,*
作者单位
摘要
1
长春理工大学 光电工程学院 空间光电技术研究所,吉林 长春 130022
2
长春理工大学 光电工程学院 光学工程系,吉林 长春 130022
基于无波分裂脉冲产生的平坦超连续谱被报道。笔者采用非线性偏振旋转(NPR)作为锁模方法来实现耗散孤子脉冲和无波分裂脉冲的切换输出。在0.3 W的泵浦功率下,获得了耗散孤子脉冲。脉冲宽度为5.8 ps,脉冲间隔为54 ns,与11.05 m的腔长一致,信噪比为55 dB,压缩后的脉冲宽度为0.61 ps。值功率可以被提升到1.18 kW。通过适当调整腔偏振态和增加泵浦功率,耗散孤子可以演化为无波分裂脉冲。随着泵浦功率的提高,脉冲宽度从11.7 ps增加到20.2 ps,几乎增加了两倍。经过计算,时间带宽积从23.9增加到53.43。较大的啁啾可以抵抗非线性相移的影响,从而避免脉冲分裂。无波分裂脉冲的脉冲能量可以提高到3.89 nJ,是耗散孤子脉冲能量的五倍。随后,使用耗散孤子和无波分裂脉冲作为种子源去获得超连续谱。结果表明,在锥形高非线性光纤中,无波分裂脉冲产生的超连续谱范围和平坦度均优于耗散孤子脉冲。基于耗散孤子脉冲和无波分裂脉冲产生的超连续谱范围为1 400~2 000 nm,覆盖了S波段、C波段、L波段三个主要通信波段,20 dB带宽分别为310.3 nm和426.4 nm。这项工作将有助于高能量脉冲光纤激光器的发展,并提高其在超连续谱产生和光通信领域的潜在应用。
超连续谱
非线性偏振旋转
耗散孤子
无波分裂脉冲
平坦度
supercontinuum
nonlinear polarization rotation
dissipative soliton
wave-free breaking pulse
flatness
PDF全文
Full Text
红外与激光工程
2023, 52(5): 20220745
激光器与激光光学
耗散孤子和束缚态脉冲可切换的超连续谱产生
李颖奎
任行
李鑫
杜垒
[ ... ]
姜会林
作者单位
摘要
长春理工大学 光电工程学院,吉林 长春 130022
当超短脉冲进入高非线性光纤时,在色散和非线性效应的共同作用下,脉冲频谱中会产生一些新的频率分量,使得输出频谱比输入频谱宽得多。这种光谱被称为超连续谱。超连续谱光源具有光谱范围宽、方向性好、亮度高、空间相干性好等优点。在锁模激光器中,传统孤子、耗散孤子和类噪声脉冲可以作为种子源产生超连续谱。文中,笔者建立了一个NPR被动锁模光纤激光器来产生脉冲激光。然后,添加一段DCF以补偿腔中的色散,从而产生耗散孤子。同时,通过调节腔内PC,可以实现束缚态和耗散孤子的状态切换。输出脉冲经10 m单模光纤压缩后注入部分拉锥后的高非线性光纤以产生超连续谱。实验中,我们得到了脉宽为5.6 ps、重复频率为32 MHz、信噪比为52 dB的耗散孤子锁模脉冲,压缩后的脉冲宽度为868 fs,用作超连续谱产生。超连续谱的覆盖范围约为1200~2200 nm,其20 dB谱宽为357 nm。通过调节偏振控制器,实现耗散孤子脉冲与束缚态脉冲之间的切换,束缚态脉冲持续时间为1.4 ps,脉冲间隔为14 ps,信噪比为51 dB,产生1600~1870 nm的超连续光谱,20 dB的光谱宽度为135 nm。
超快激光器
被动锁模
超连续谱
耗散孤子
束缚态孤子
ultrafast lasers
passively mode-locked
supercontinuum
dissipative soliton
bound state soliton
PDF全文
Full Text
红外与激光工程
2022, 51(7): 20220035
Fiber Optics and Optical Communications
Single-wall carbon nanotube assisted all-optical wavelength conversion at 2.05 µm
Zonghui Tao
Wanzhuo Ma
*
Lei Du
Xin Li
[ ... ]
Huilin Jiang
**
Author Affiliations
Abstract
College of Opto-Electronic Engineering, Changchun University of Science and Technology, Changchun 130022, China
We fully demonstrate the special requirements of a mid-infrared all-optical wavelength converter. The construction mechanism of a 2.05 µm all-optical wavelength converter based on the single-wall carbon nanotube (SWCNT) is proposed. Systematic experiments are carried out, and the converter device is successfully developed. With the assistance of SWCNT-coated microfiber, the conversion efficiency up to
-
45.57
dB
is realized, and the tuning range can reach 9.72 nm. The experimental results verify the correctness of the proposed mechanism and the feasibility of the converter device so that it can be a new technical approach for all-optical wavelength conversion beyond 2 µm. We believe the research can extend the application of this composite waveguide in the field of all-optical communication.
all-optical wavelength conversion
single-wall carbon nanotube
2.05 µm
microfiber
fiber laser
PDF全文
Full Text
Chinese Optics Letters
2022, 20(6): 060602
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