75-femtosecond all-fiber ultrashort pulse laser

We report the direct generation of 75-femosecond pulses from a stretched-pulse fiber ring laser using the nonlinear polarization rotation mode-locking mechanism. As the gain media in the laser, the high-doped erbium-doped fiber working at positive dispersion was used to compensate the negative dispersion of standard single mode fiber. Under a 125 mW pump power, the average output power was higher than 15 mW, with a 25.9 MHz repetition rate and 53 nm spectrum width. Meanwhile, the pulse energy was greatly improved, which could reach 0.6 nJ. The laser easily achieved mode-locking and ran stably at room temperature. All-flber construction makes It compactable and portable.     

Yb3+-doped large-mode-area photonic crystal fiber laser with 210 W continuous-wave output power

An Yb^3＋-doped double-clad large-mode-area photonic crystal fiber （LMA PCF） laser with up to 210 W of continuous-wave output power centered at 1.05 lira is demonstrated. The length of the fiber used is 2 m and the produced laser power per meter can attain 105 W. The PCF is pumped by two diode lasers with central wavelength of 976 nm. The slope efficiency is 76%, and the beam quality factor M^2 at x and y axes are measured to be 1.06 and 1.08, respectively. No thermo-optical problems and other roll-over even are observed at the highest output power.     

Numerical analysis of mode locking in multi-core photonic crystal fiber

With linearly coupled nonlinear Schrodinger equations, numerical analysis has been performed on the mode locking forming pro-cedure of a fiber laser in the linear cavity configuration. The fiber is Yb-doped multi-core photonic crystal fiber and semiconductor saturable absorber mirror (SESAM) is adopted as the nonlinear transmission element to start mode locking. Because of the noise randomness, initial pulse would be picked out by SESAM in one or more cores which makes the multi-core mode locking quite different from single-core one. The two situations are compared and fully discussed. Mode locking in multi-core photonic crystal fiber laser can be realized only if the couple coefficient between the cores and the temporal overlap between the pulses in different cores are large enough.     

光子晶体光纤及其激光器

光子晶体光纤(PCF)与普通光纤相比有其优秀的特性，如单模特性、色散特性以及非线性特性等。简述了光子晶体光纤的基本结构及其优点，并介绍了利用光子晶体光纤制作光子晶体光纤激光器及大功率光纤激光器方面的进展。     

光纤激光器的发展与应用

本文对光纤激光器的现状、发展和应用进行了综述。光纤激光器从掺杂稀土元素发展到掺杂过渡族金属元素;掺杂方法从单纯化学气相沉积(Chemical VaporDeposition,CVD)发展到气相、液相、溶胶-凝胶(sol-gel)和改进的化学沉积(MCVD)等;光纤结构从单包层、双包层到今天的多芯双包层光子晶体光纤;激光功率已经到几十千瓦,光子晶体光纤激光器的功率也已超过1.5 kW。目前,它们广泛应用于造船、航天、机械、电器、汽车、化工等多个领域。新光纤技术的成功,必将推动多种产业的快速发展。     

超短脉冲“8”字形被动锁模掺铒光纤激光器

利用非线性放大环形镜被动锁模方法对锁模光纤激光器进行实验研究,引入色散管理方法,实现了"8"字形掺铒光纤激光器的自启动被动锁模,在1 550 nm波段上得到了光谱宽度16 nm、脉宽为1.77×10 13s的超短脉冲输出.泵浦功率在300 mW时,激光器实现了重复频率为19.7 MHz,平均输出功率12 mW的锁模脉冲输出.整个激光腔为全光纤结构,而且操作简单,锁模输出状态下的激光器可以在光学平台上稳定运行数小时.     

光子晶体光纤超连续谱的产生与偏振特性

通过研究飞秒脉冲在双折射光子晶体光纤反常色散区传输时的偏振特性及对超连续谱展宽的影响,发现在偏振方向与光纤快轴或慢轴重合时,其输出的超连续谱具很好的线偏振.当偏振方向与快轴夹角为45 °时,其输出基本上是圆偏振.由于高的双折射光子晶体光纤有高的非线性和三阶色散,所以可产生高偏振性的超连续谱.脉冲偏振方向与光纤快轴不同夹...     

光纤色散对快跳频光码分多址系统性能的影响

利用仿真的方法研究了光纤色散对快跳光码分多址系统的影响，建立了快跳频光码分多址系统的数学模型和仿真模型，利用该仿真模块研究了N＝12，q=29的快跳频OCDMA系统中光纤群速度延迟色散导致的码字自相关输出峰值和取样切普内光能量的减小，研究表明，对于高速FFH－OCDMA系统，光纤的色散导致用户自相关输出峰值和取样切普内光能量的减小，进而降低了上的信噪比，同时，色散对同一码人不同码字的影响各不相同，但差别不大，基于峰值功率降为80％的标准，给出了用户所能达到的最大数据速率，最后提出了两种新的抑制色散影响的方法，即光纤延迟线延迟量补偿法和码字优化法。     

Broadband SESAM for mode locked Yb:fiber lasers

We report a semiconductor saturable absorber mirror (SESAM) with phase shift compensation. The SESAM shows a uniform low-intensity reflectivity and a modulation depth up to 12% for the wavelength from 1000 to 1100 nm. A linear cavity all-normal dispersion Yb-doped fiber laser has proved its mode locking performance for the wavelength of both 1030 nm and 1064 nm.     

光子晶体光纤光栅在传感器系统中应用研究

光子晶体光纤光栅是一种新型的无源器件,可广泛用于光纤通信系统、光脉冲压缩、传感器及滤波装置中.采用耦合模理论对光脉冲在光子晶体光纤光栅中传播进行分析,给出光子晶体光纤光栅的制作方案,提出了光子晶体光纤光栅在压力传感器、折射率传感器、应变传感器和射流传感器等方面的具体应用.光子晶体光纤光栅对温度的敏感性比传统单模光纤传感器要低2至3个数量级,光子晶体光纤光栅传感器系统不需要温度补偿,传感器系统更为简洁而具备充分的优越性.     

六边形结构光子晶体光纤的色散特性研究

为解决传统色散补偿光纤补偿带宽小及所需光纤长度大的问题, 利用平面波展开法, 通过改变空气孔孔径及分布周期得到不同结构光纤的色散曲线, 为色散补偿光纤的制作提供理论依据。研究结果表明, 对于普通六边形结构光子晶体光纤, 减小空气孔孔径及增大空气孔分布周期可减小短波段光信号的色散值, 同时长波段光信号色散值随之增大。引入双芯结构后, 在长波段可产生大负色散, 并且通过减小空气孔分布面积能使色散曲线趋于平坦, 可作为宽带色散补偿光纤。     

非线性全矢量有限元模型及其应用

推导并建立了基于混合棱边/节点元的非线性全矢量有限元模型,提供了相应的迭代过程以获得强光注入下的稳定解,并利用该模型分别分析了非线性单模光纤和高非线性光子晶体光纤在线性状态和强光注入下的色散特性,数值结果与已发表的文献结论吻合良好,证明了所建立模型的准确性和有效性.     

High repetition rate passively mode-locked erbium-doped fiber laser

We report a passively mode-locked high repetition rate erbium-doped femtosecond fiber laser via nonlinear polarization rotation, with a fundamental repetition rate of 101.94 MHz. The output power is 34 mW when pumped by a single mode fiber coupled laser diode at 370 mW. The spectral width is 25 nm, corresponding to a transform limited pulse width of 105 fs.     

多量子阱InGaAsP实现Nd:YAG激光器被动锁模

采用InGaAsP多量子阱作为可饱和吸收体,以及Nd∶YAG激光器的耦合输出镜,实现1.06μm激光的被动锁模运转.当激光器腔长为115 cm时,在平凹腔结构中获得平均脉宽23 ps、能量7 mJ的单脉冲序列;在平凸腔结构获得平均脉宽21 ps、能量10.5 mJ的单脉冲序列.比较平凹腔和平凸腔结构的Nd∶YAG激光器的锁模效果,并根据样品结构和可饱和吸收体被动锁模理论,分析半导体多量子阱材料InGaAsP实现被动锁模的机理.     

掺Yb3+环形光纤激光器的双波长可调谐特性

 通过构建基于非线性偏振旋转机理的掺Yb³⁺环形光纤激光器, 获得了等幅和非等幅两种双波长输出状态, 分别测量其输出功率. 结果表明, 由于不同波段激光增益的差别较大, 因此不同波长的转换效率相差较大.  分析了双波长输出的可调谐特性, 并考察了泵浦功率对1 029 nm和1 048 nm双波长输出的影响.   观察到2~7个波长的输出, 并测量了其泵浦功率区间及最大输出功率.      

基于全国产器件的大模面积掺镱双包层光纤放大器的实验研究

报道了一种后向泵浦的大模面积掺镱双包层光纤放大器,输出功率为1.12 W,放大后信号光的3 dB线宽为0.028 nm,并保持了输入信号光的优良光谱特性.首次从实验上深入研究了在该种放大器中,前向输出功率、后向输出功率随泵浦功率变化的规律,为更高效率和更高功率的双包层光纤放大器的研制提供了重要的实验数据.     

面向低压输入MC-WPT系统高增益桥式补偿网络研究

由于无线电能传输系统松耦合特性,传统无线电能传输系统的输入输出增益普遍较低.这在光伏类型的低压输入高压输出应用中面临增益不足难题.提出一种基于桥式补偿网络的新型电能变换拓扑,研究基于桥式补偿网络的MC-WPT系统的阻抗特性以及能量传输特性,给出改进型桥式补偿网络方案.在此基础上,提出桥式补偿网络的参数设计设计方法.最后,本文通过实验验证所提出方法的正确性,可实现2～9倍的输入输出增益.     

一种光电混合式电流传感器

描述了一种光电混合式电流传感器 ,它由三部分组成 :第一部分是磁位计及积分电路 ,其输出电压信号正比于高压线路的被测电流 .第二部分是电压 /频率转换器 ,它将电压信号转换成频率调制信号 ,并驱动安装在高压端的发光二极管 ,进而转换成光脉冲信号 ,通过多模光纤传输到低压端 ,在光纤出射端经光电二极管转换成调频信号 ,由信号处理电路还原为被测电流 .第三部分是工作电源 ,它通过一个小型的电流互感器从电网获取能量 ,其输出再经整流、滤波和稳压提供积分电路和电压 /频率转换器的工作电压     

基于Nd:YAG/V:YAG键合晶体的1338 nm微片激光器研究

基于Nd:YAG/V:YAG键合晶体,在连续和准连续LD端面泵浦条件下,研究了输出波长1 338 nm的被动调Q微片激光器的输出特性。在连续泵浦条件下,最大的输出功率为0.73 W,此时得到稳定的调Q脉冲输出,脉冲宽度为139 ns。在准连续泵浦下,获得了被动锁模调Q激光输出,输出的最大功率为1.01 W,对应的脉冲宽度为80 ns,其中的锁模系列单脉冲宽度约为70 ps。实验结果表明,Nd:YAG/V:YAG键合晶体有利于获得高功率紧凑的1 338 nm脉冲激光输出,同时准连续泵浦能有效地降低激光晶体的热效应从而获得更高功率的激光输出。     

基于结构性改变PCFG的制备工艺研究

研究了基于结构性改变的光子晶体光纤光栅的热激法制备工艺,理论分析了此种工艺的成栅原理,采用热传导理论和有限元法研究了制备过程中光子晶体光纤中的温度场分布,以及包层空气孔结构和激光参数对成栅效果的影响。研究结果表明,利用光子晶体光纤包层空气孔周期性塌缩可以形成光栅;采用两点热激法时,能够实现能量在光纤径向均匀分布,轴向近似于高斯分布;包层气孔结构加速了成栅过程,相同光斑尺寸下,光纤塌缩所需激光功率随气孔层数和气孔半径的增大而减小;最后,对包层空气孔结构为1层到7层的光子晶体光纤热激过程进行仿真,得到了空气填充率与所需激光功率的关系。此种光纤光栅从根本上克服了传统光栅热稳定性和长期稳定性不佳的问题,在光纤传感等领域具有较大的潜在应用价值。