Author Affiliations
Abstract
1 School of Physics and Optoelectronics; State Key Laboratory of Luminescent Materials and Devices, Guangdong Engineering Technology Research and Development Center of Special Optical Fiber Materials and Devices, Guangdong Provincial Key Laboratory of Fiber Laser Materials and Applied Techniques, South China University of Technology, Guangzhou 510640, China
2 Research Institute of Future Technology, South China Normal University, Guangzhou 510006, China
We report a high-stability ultrafast ultraviolet (UV) laser source at 352 nm by exploring an all-fiber, all-polarization-maintaining (all-PM), Yb-doped femtosecond fiber laser at 1060 nm. The output power, pulse width, and optical spectrum width of the fiber laser are 6 W, 244 fs, and 17.5 nm, respectively. The UV ultrashort pulses at a repetition rate of 28.9 MHz are generated by leveraging single-pass second-harmonic generation in a 1.3-mm-long BiB3O6 (BIBO) and sum frequency generation in a 5.1-mm-long BIBO. The maximum UV output power is 596 mW. The root mean square error of the output power of UV pulses is 0.54%. This laser, with promising stability, is expected to be a nice source for frontier applications in the UV wavelength window.
all-polarization-maintaining fiber ultrafast fiber laser UV laser Chinese Optics Letters
2024, 22(3): 031404
华南师范大学信息光电子科技学院,广东 广州 510006
综述了近期基于腔内空间光调制器的超快光纤激光器的研究进展,总结了目前基于腔内空间光调制器的超快光纤激光器所能实现的基本功能和输出特性,同时介绍了本课题组基于腔内空间光调制器的研究成果,最后对腔内空间光调制器驱动的超快光纤激光器的发展趋势和应用前景进行了展望。
激光器 超快光纤激光器 空间光调制器 光场调控 脉冲整形 色散管理 激光与光电子学进展
2024, 61(1): 0114009
1 中山大学物理与天文学院,广东 珠海 519082
2 中国科学院物理研究所光物理重点实验室,北京 100190
本文介绍了一种基于圆偏振光脉冲驱动的波长可调谐、能量可扩展的超快光纤光源。在光子晶体光纤中利用自相位调制占主导的非线性效应来展宽脉冲光谱,在输出端使用滤光片来选择特定的光谱旁瓣以满足后续实验需要。仿真及实验表明:在光谱展宽程度相同时,输入的圆偏振光功率需要达到线偏振光功率的1.4倍,相应的滤出光谱旁瓣能量约为线偏振光的1.4倍。进一步研究表明:圆偏振脉冲的输出光谱普遍存在比线偏振脉冲输出光谱更清晰的波瓣结构,有利于后续滤波输出过程中脉冲质量的提升;适当增加脉冲的输入功率可进一步拓宽光谱的调谐范围,在输入功率为4.9 W时,可获得波长范围为930~1200 nm的高能量飞秒脉冲。
非线性光学 圆偏振光 超快光纤激光 光子晶体光纤
红外与激光工程
2022, 51(7): 20220234
1 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所 应用光学国家重点实验室, 吉林 长春 130033
2 长春重明科技有限公司, 吉林 长春 130119
为使光纤激光器在被动谐波锁模状态下实现锁模脉冲高重复频率输出,本文通过激光沉积法制备了一种基于非线性拓扑绝缘体材料碲化铋与侧面抛磨光纤相结合的可饱和吸收体锁模器件,该器件调制深度、非饱和损耗、饱和强度分别为23.96%、37.77%、31.5 MW/cm2。将其应用在掺铒光纤激光器中,通过对整个腔内色散参数的调整,以及利用材料自身良好的非线性可饱和吸收能力,成功实现了锁模自启动,其中心波长为1555.67 nm,脉冲宽度为487 fs,重复频率为47.87 MHz,信噪比为58 dB。当泵浦功率超过150 mW时出现锁模脉冲的谐波分裂,持续对泵浦功率进行微调,增加直至最高功率250 mW时,出现了11阶谐波锁模脉冲,重复频率最高达到528 MHz,此时的信噪比为41.5 dB。本文结果证明利用侧面抛磨光纤结构的倏逝场,能够辅助材料提升一定的激光抗损伤能力,便于其在基本锁模状态下进一步实现被动谐波锁模,满足锁模脉冲高重频的产生及探究,对材料在高重频超快光纤激光器中的应用具有重要意义。
二维材料 可饱和吸收体 倏逝场 超快光纤激光器 tow dimensional material saturable absorber evanescent field ultrafast fiber laser
红外与激光工程
2022, 51(1): 20210850
超快光纤激光是目前激光器研究的一个热点。非线性可饱和吸收效应是光纤激光器被动锁模技术的核心。被动锁模技术主要分为真实饱和吸收体和人造饱和吸收体,真实可饱和吸收体包括:半导体可饱和吸收镜(SESAM)和纳米材料等;人造可饱和吸收体包括:非线性偏振旋转演化(NPE)、非线性光环形镜(NOLM)、非线性多模干涉(NLMMI)和Mamyshev再生器(Mamyshev)等。本文综述了最近各类可饱和吸收效应锁模光纤激光器的发展方向,简要阐明工作原理、技术优势、解决所面临问题的方法以及应用领域。
激光光学 超快光纤激光 饱和吸收体 可饱和吸收效应
Zhipeng Qin 1,2,3Guoqiang Xie 1,2,3,*Hongan Gu 1,2,3Ting Hai 1,2,3[ ... ]Liejia Qian 1,2,3,*
Author Affiliations
Abstract
1 Shanghai Jiao Tong University, School of Physics and Astronomy, Shanghai, China
2 Shanghai Jiao Tong University, Collaborative Innovation Center of Inertial Fusion Sciences and Applications, Shanghai, China
3 Shanghai Jiao Tong University, Key Laboratory for Laser Plasmas, Ministry of Education, Shanghai, China
The mode-locked fluoride fiber laser (MLFFL) is an exciting platform for directly generating ultrashort pulses in the mid-infrared (mid-IR). However, owing to difficulty in managing the dispersion in fluoride fiber lasers, MLFFLs are restricted to the soliton regime, hindering pulse-energy scaling. We overcame the problem of dispersion management by utilizing the huge normal dispersion generated near the absorption edge of an infrared-bandgap semiconductor and promoted MLFFL from soliton to breathing-pulse mode-locking. In the breathing-pulse regime, the accumulated nonlinear phase shift can be significantly reduced in the cavity, and the pulse-energy-limitation effect is mitigated. The breathing-pulse MLFFL directly produced a pulse energy of 9.3 nJ and pulse duration of 215 fs, with a record peak power of 43.3 kW at 2.8 μm. Our work paves the way for the pulse-energy and peak-power scaling of mid-IR fluoride fiber lasers, enabling a wide range of applications.
ultrafast fiber laser mid-infrared breathing pulse mode-locking dispersion management Advanced Photonics
2019, 1(6): 065001
1 上海大学特种光纤与光接入网省部共建国家重点实验室培育基地, 上海, 200072
2 苏莱曼尼耶大学物理系, 库尔德斯坦
3 穆桑纳理工学院工程系, 314, 阿曼苏丹
4 阿斯顿光子技术研究所, 阿斯顿大学, 伯明翰, 英国B4 7ET
5 纳米科学实验室, 阿斯顿大学, 伯明翰, 英国B4 7ET
作为超快光纤激光器核心部件的可饱和吸收体近年来在纳米科学发展的带动下取得了很多突破性的进展, 尤其是以碳纳米管材料为代表的光纤型可饱和吸收体受到了国际上的广泛关注。超快光纤激光器的应用不断扩展, 包括精细加工、光谱特性探测、无损成像、光频率梳产生、材料的超快动力学研究等。针对近年来基于碳纳米管的超快光纤激光器的工作做一部分综述工作。对碳纳米管的原理、制备、非线性光学特性, 尤其是在超快光纤激光器中的应用做出总结。
超快光纤激光器 锁模激光器 碳纳米管 非线性光学器件 ultrafast fiber laser mode-locked laser carbon nanotube nonlinear optical device