耗散孤子和束缚态脉冲可切换的超连续谱产生

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。     

飞秒激光作用蓝宝石光纤产生超连续谱的研究

对飞秒激光作用蓝宝石光纤产生超连续谱进行了实验研究。选用脉冲宽度为50 fs的飞秒激光器作为泵浦光,9 cm蓝宝石光纤为非线性介质;当激光器中心波长分别为1200 nm、1300 nm、1400 nm、1500 nm时,在蓝宝石光纤输出端均可获得红外和可见波段的超连续光源;为了寻求可见波段更好的超连续光源输出,在实验装置中加入半导体可饱和吸收体（SESAM）,利用光纤端面和SASEM构成谐振腔,通过SESAM的反馈实现多次作用光纤。结果表明,在可见波段内能够获得460~780 nm平坦稳定的超连续光源输出。     

利用正常色散微结构光纤产生平坦的超连续谱

利用1.7 ps、中心波长为1565 nm和重复率为10 GHz光脉冲入射到80 m具有小正常色散的色散平坦高非线性微结构光纤(HNL-MF)中,在通信波段获得平坦展宽超过100 nm的超连续谱.除了在泵浦波长附近几nm波长范围内具有小的谱峰外,超连续谱在1 512～1 612 nm内具有±3 dB的平坦度.同时研究了不同泵浦波长情况下超连续谱产生的情形,由于不同泵浦波长处光纤的色散斜率不同,因此对超连续谱对称性产生一定的影响,色散斜率越小,产生的谱的对称性也越好.     

一种测量气体自发瑞利-布里渊散射频谱的系统

设计了一种测量气体自发瑞利-布里渊散射频谱的系统。激光器输出波长为532 nm的连续窄带光,激光束聚焦到压力可控的密闭气体散射池中,与气体分子相互作用,产生散射信号,在散射池侧向90°方向测量气体的自发瑞利-布里渊散射频谱。使用该系统测得了氮气在温度为300 K,压强为300 kPa下的自发瑞利-布里渊散射频谱,并将实验结果与Tenti S6模型仿真结果进行了对比,分析了偏差产生的主要原因,为未来空间激光雷达大气参数的测量提供了参考。     

周期极化LiTaO3光学超晶格中的高效倍频绿光产生

报道了利用周期极化LiTaO3光学超晶格,实现66.5%的高效倍频532 nm绿光产生的全固态激光器.波长为808 nm的半导体激光器通过光纤耦合,采用端抽运方式激发Nd∶YVO4晶体.使用的Nd∶YVO4晶体尺寸4×4×5 mm3,谐振腔的膜系保证仅1064 nm谱线共振.一重复频率为13 kHz的声光调制器置于腔内,以获得准连续的脉冲宽度约为160 ns的基频光输出.准连续基波的平均输出功率4.4 W.用焦距为50 mm的透镜聚焦后入射至长度为20 mm、厚度为0.5 mm、周期为7.69 μm的周期极化的LiTaO3光学超晶格上.晶体置于控温精度为0.1°C的恒稳炉中,温度稳定在108.8°C.在周期极化LiTaO3光学超晶格的输出端直接探测到平均功率为2.18 W的532 nm绿光输出.考虑到晶体输出面约14.2%的菲涅耳损耗,晶体内产生的绿光平均功率为2.54 W,这样在晶体内部产生的倍频绿光的转化效率为66.5%.实际上,产生绿光的转换效率更高,因为被散射的绿光也包括在内,我们探测到的是真正的有效输出.(OC21)     

亚皮秒脉冲在特种光纤中产生的超连续谱

报道了采用被动锁模光纤激光器抽运特种光纤产生超连续(SC)谱,对在4.28 km色散平坦光纤(DFF),4.28 km DFF+420 m高非线性光纤(HNLF)和420 m HNLF+4.28 km DFF中产生的超连续谱进行比较和分析.平均抽运功率为30 mw时,在420 m HNLF+4.28 km DFF组合中,实现了长波长一侧的光谱234 nm范围内不平坦度小于±2 dB,短波长一侧的光谱195 nm范围内不平坦度小于±2 dB.结果表明DFF与HNLF的组合使用要比单独使用DFF获得的超连续谱谱宽更宽,平坦性更好;DFF与HNLF的连接顺序不同,所产生的超连续谱也不同;420 m HNLF+4.28 km DFF这种组合更容易获得平坦的超连续谱,短波长一侧的功率显著增高.     

飞秒激光脉冲电离空气时产生的超亮喷射状相干光束

正超短、超强激光脉冲在材料中传输时会产生非线性相移,并由此导致超连续谱,锥形辐射等重要的非线性现象。报道了一种在实验中观察到的从相对紧聚焦的飞秒激光脉冲作用下形成的等离子体中出射的超亮相干光柬。在介绍了此种光束的产生条件及其一些特征后,讨论其产生的物理机制。在实验中采用100 mm的聚焦透镜将单脉冲能量为1~6 mJ、脉冲宽度为50fs的800 nm近红外超短脉冲激光汇聚于大气中。通过适当控制聚集透镜的倾角或水平平移量,可以在急剧变形后的锥形辐射中观察到单个或双个喷射状超亮光束、在干级的超净实验室中,这种喷射状超亮光束即使在开灯的情况下也是肉眼可见的、分析了对超亮喷射状相干光束的产生起主要贡献的四波混频过程,并进行了相位匹配计算。模拟结果获得的反斯托克斯和斯托克斯波长分别为547 nm和1064 nm,与实验结果吻合地很好,该反斯托克斯波长也很好地解释了实验中观察到的超亮光束一经准直后所呈现出来的明显的亮黄色特征、     

两级光纤中的中红外超连续谱产生

利用数值方法求解了广义非线性薛定谔方程,分析了中红外超连续谱在两级光纤中的产生机制。模拟结果表明,自相位调制、受激拉曼散射和色散波放大使频谱在带两个零色散波长的高非线性SF57光子晶体光纤(PCF)中得到了极大的展宽。在较短的SF57-PCF中,获得了3 dB功率谱覆盖范围为1800~3500 nm的高带宽、平坦度好的中红外超连续谱。而且,超连续谱的长波长边沿随着抽运脉冲峰值功率的增大而进一步展宽。     

光纤中超连续脉冲的频谱展宽

为了产生高重复频率的多波长短光脉冲,利用锁模掺铒光纤激光器作为抽运光源,对色散位移光纤中的超连续脉冲进行了实验研究,成功实现了输出脉冲的频谱展宽.实验也发现,制约这个实验结果的主要因素是光纤激光器的输出脉冲的稳定性不够和功率不高.     

光子晶体光纤红外超宽带连续谱的研究

使用钛宝石飞秒激光器抽运一根长30 cm的光子晶体光纤,产生了从可见到近红外区的超连续谱,波长范围为465~2500nm,光谱展宽范围达到了2000nm以上,同时研究了超连续谱产生的机制.     

介质中超短光脉冲的自位相调制和光谱超增宽

本文描述了介质中超短激光脉冲自位相调制理论,并讨论了超短光脉冲产生的光谱超增宽、时间分布和脉宽压缩的实验结果。     

XeCl准分子激光泵浦的无腔染料激光器和紫外-可见波段调谐染料激光器

（一）无腔染料激光器 一、引言 不使用共振腔便能得到强受激发射的光通称为放大自发辐射NIASE，一般也叫超辐射或超荧光。它是自发辐射在已形成粒子数反转分布的高增益激活介质中沿激活区轴向传播时通过感应发射过程依次行波放大所产生的。     

Dual-wavelength picosecond optical pulse generation using anactively mode-locked multichannel grating cavity laser

Picosecond pulse generation by active mode locking has been achieved simultaneously at two wavelengths using a multichannel grating cavity Laser. For a spectral channel separation of 2.2 nm, pulses of duration of 60 ps and with a spectral width of 11 GHz have been obtained. The pulse widths are limited by the spectral dispersion of the grating used     

基于氧化石墨烯被动锁模的窄线宽皮秒脉冲掺铒光纤激光器

报道了用氧化石墨烯作为可饱和吸收体的全光纤结构皮秒脉冲掺铒光纤激光器。该激光器的线形谐振腔由窄带的光纤布拉格光栅和氧化石墨烯可饱和吸收镜构成。当抽运功率为22mW时,实现了稳定的重复频率为5.82MHz的锁模激光脉冲输出,脉宽为87ps,光谱中心波长为1549.3nm,3dB谱宽为0.06nm,信噪比为66dB。     

高能量全光纤结构被动锁模2.0μm掺铥超短脉冲光纤激光器

报道了高脉冲能量全光纤结构半导体可饱和吸收镜锁模的2.0μm波段掺铥超短脉冲光纤激光器。在抽运功率为1.8W时,开始得到稳定的重复频率为14.3MHz的锁模激光脉冲,平均输出功率为5mW;当抽运功率增加到3.8W时,最大平均输出功率达到59mW,相应的最高单脉冲能量为4.1nJ。此时测得锁模激光脉冲的脉宽为2.2ps,中心波长为2015nm,3dB光谱带宽为2.9nm。     

Programmable chirp compensation for 6-fs pulse generation with aprism-pair-formed pulse shaper

We describe a TF5 prism-pair-formed pulse shaper for programmable pulse chirp compensation. The advantages of this kind of pulse shaper are: (1) very broad bandwidth of transmission; (2) smaller losses; and (3) no requirement for a large-size spatial light modulator (SLM) if the input spectrum is very broad. In our experiment, an ultrabroad spectral (500-1000 nm) pulse is produced by launching 1-kHz, 30-fs, 400-μJ pulses at 780 nm into an argon filled glass capillary fiber at the gas pressure of 2.0 bar. The fiber has an inner diameter of 140 μm and a length of 60 cm. The chirped pulse is first precompressed by a pair of BK7 prisms with a separation length of 65 cm and then directed into the prism-pair-formed pulse-shaping apparatus with a 128-pixel SLM, which provides quadratic and cubic phase compensation. When the quadratic and cubic phases are -330 fs² and +2000 fs³, respectively, at the wavelength of 760 nm, an ultrashort optical pulse of 6 fs (FWHM) is generated. This is, to the best of our knowledge, the shortest optical pulse ever compressed using the SLM pulse-shaping technique     

飞秒脉冲在高非线性光纤中产生超连续谱的特性研究

采用分步傅里叶方法,对飞秒脉冲在高非线性光纤中超连续谱的形成过程进行了研究,分析了脉冲峰值功率,脉冲宽度及初始频率啁啾对超连续谱特性的影响.结果表明,脉冲峰值功率、脉冲宽度以及初始啁啾对超连续谱的形成有着极其重要的影响;当脉冲峰值功率逐渐增大,超连续谱随之愈宽(-20dB处谱宽从170nm展宽到400nm以上),平坦度愈好.与之相反,脉冲宽度逐渐增大,超连续谱展宽范围减小,其平坦度也逐渐劣化;初始负啁啾有利于脉冲SC谱的展宽而正啁啾使脉冲SC谱的展宽受到一定抑制.进一步研究表明,适当的峰值功率超短啁啾脉冲在高非线性光纤传输时,得到没有泵浦成份残余的超宽且平坦超连续谱.     

高功率被动锁模2.0μm掺铥飞秒脉冲光纤激光器

报道了高功率半导体可饱和吸收镜被动锁模的2.0μm掺铥飞秒脉冲光纤激光器的实验结果。该光纤激光器利用半导体可饱和吸收镜与宽带全反射镜来构成线型法布里-珀罗腔,自制的1550nm连续掺铒光纤激光器作为激光抽运源。当抽运功率为312mW时,开始得到稳定的重复频率为53MHz的锁模激光脉冲串。当抽运功率增加到472mW时,得到的最大平均输出功率为50mW,相应的最高单脉冲能量为0.94nJ;此时测得锁模激光脉冲的宽度为907fs,激光的中心波长为1939.5nm,3dB光谱带宽为4.6nm。     

ArF准分子激光器的窄线宽可调谐运转及注入放大

在一台快放电泵浦的ＡｒＦ准分子激光振荡放大系统的振荡级上采用光栅、扩束镜、光阑等腔内元件，用组合输出镜获得了线宽小于０．１ｎｍ，调谐范围～１ｎｍ的激光输出。注入到非稳腔结构的放大级，注入后放大级效率提高了约５０％，获得了平均３０ｍＪ／脉冲的高光束质量的窄线宽可调谐激光，最大单脉冲能量＞５０ｍＪ，并进行了氧气的吸收光谱实验。