锁模激光器

摘要： 报道了用于光腔衰荡光谱测量的多支路掺铒光纤飞秒光梳系统.该系统以“9”字型全保偏掺铒飞秒光纤激光器为激光源.利用自制的锁相环电路,获得的重复频率和载波包络相移频率秒级稳定度分别为5.85× 10^(-18)/τ^(1/2)和4.95× 10^(-18)/τ^(1/2).为了满足CO, CH;等分子吸收光谱测量,利用啁啾放大和非线性光谱展宽技术,采用多支路结构,将飞秒光梳直接输出光谱由1500—1600 nm分别扩展至8个目标波长(1064, 1083, 1240, 1380, 1500,1600, 1750和2100 nm)处,各目标波长处的单模功率均大于300 n W,满足光腔衰荡光谱测量实验的需求.

摘要： 针对高速光采样、光频梳以及光通信系统应用,研制了1.5μm波段高重频超短脉冲输出半导体锁模激光器。基于AlGaInAs/InP材料体系,采用两段式单片集成锁模结构,引入稀释波导结构,综合降低光限制因子、提升材料饱和能量、降低腔内损耗,从而降低有源区色散对脉冲的影响并提升脉冲峰值功率,最终在1.5μm波段实现了重复频率24.3 GHz、脉冲宽度680 fs的亚皮秒光脉冲输出,脉冲光谱宽度为7.2 nm,脉冲峰值能量为525 mW。

摘要： 高精度的光学时频技术在下一代卫星导航、高通量通信、微波-激光时频同源、空间引力波探测、科学研究等领域具有广泛的应用需求,而光学频率梳是其中必不可少的核心技术之一。本文主要介绍了基于“9”字腔锁模激光器的全保偏光学频率梳光学部分的研制进展。理论上建立了反射型和透射型两种情况下非互易相移器的数学模型,实验上搭建了基于非线性环形腔镜锁模激光振荡器,并通过两级放大、光谱展宽以及共线型f-2f探测,获得了信噪比约为35 dB的载波包络频率,为光纤光学频率梳的建立奠定了基础。

摘要： 利用SESAM光纤锁模激光器作为种子源,设计了行波放大器,对皮秒脉冲的放大特性进行了研究。利用中心波长为885 nm的光纤耦合半导体激光器直接泵浦Nd:YVO 4晶体,有效降低了晶体中的热效应。通过两级行波放大,在泵浦功率为222 W时,获得了平均功率为33.7 W,重复频率为70.4 MHz,脉冲宽度为9.4 ps的脉冲输出。输出激光光束具有较好的圆度,光束质量因子M 2在x方向上为1.15,y方向上为1.13。在8 h的连续运转下,激光器功率抖动性RMS<1%。

摘要： 被动固体锁模激光器的发明拉开了高精度定时探测技术高速发展的序幕,近三十年来,多种降低测量本底噪声的定时探测技术应运而生,不断逼近锁模激光器高频定时抖动测量的极限(远小于1 fs),这些定时探测器的分辨力、鲁棒性、稳定性、功耗等多项指标也有着突破性的进步。本文介绍了目前较为主流的光学定时探测手段,包括直接检测、BOC技术、AOM探测、光学外差技术等,分析了各种定时探测器的优势与应用场景,阐述了高精度定时探测技术在相干脉冲合成、自由电子激光等大型科学装置中发挥的重要作用,最后对光学定时探测器的发展方向做出展望,旨在通过综述各种光学定时探测技术,为推动阿秒科学、定时同步等高精尖领域的发展提供技术参考与借鉴。

摘要： 本文报道了一种新兴的锁模方式-多模干涉锁模.这种锁模方式结构简单,搭建方便.在单模光纤激光器中熔接二段短的渐变折射率多模光纤,利用这种单模-多模-单模(SMS)结构的模式干涉效应实现可饱和吸收机制,从而实现锁模脉冲输出.SMS结构实现锁模需要对多模光纤的长度进行精确控制,本文提出将SMS结构缠绕进偏振控制器中,通过理论推导偏振控制器对多模光纤中传输光相位的调控,以实现可饱和吸收效应.在263 mW泵浦功率下实现了24.83 MHz重复频率的传统孤子脉冲输出,其脉冲间隔为40.12 ns,信噪比为50.8 dB,中心波长为1881.7 nm.通过调节偏振控制器和泵浦功率实现孤子分子与传统孤子脉冲的转换.在410 mW的泵浦阈值下实现了25 MHz重复频率的孤子分子脉冲输出,其脉冲间隔为40.3 ns,信噪比为54.4 dB,中心波长为1887.60 nm.

摘要： 光纤激光器是二十世纪科学技术的一项重大成就,它具有低损耗、低功耗、结构简单、集成度高等优点。文章主要对基于掺铒光纤激光器的光频梳系统进行设计,搭建了全光纤结构的飞秒激光器,并且完成了光功率放大和重复频率锁定的实验研究。在实验中搭建的飞秒激光器的输出功率为0.63 mW,重复频率为90 MHz,光谱宽度为12.49 nm,通过放大器放大后光功率达到45 mW,光谱宽度展宽到42 nm,最后通过PID控制器,将激光器的重复频率锁定到稳定的参考信号源上,在0~1000 s记录时间内,记录数据的标准差为156 μHz。通过以上实验,文章不仅实现了对飞秒脉冲的光放大,还完成了对飞秒激光器重复频率的锁定,搭建出了一台可用于精密测量等领域的实用型飞秒光频梳。

摘要： 本文基于自插入自锁相的强迫振荡光电振荡器技术是超稳定高频低噪声振荡器的基础,同时也是实现空间通信以及高分辨率遥感系统的核心部件。为了避免使用尺寸过大的模块化光电振荡器,本文使用荷兰SmartPhotonics公司的磷化铟晶圆代工服务,提出了一种基于多模半导体激光器多模模间振荡的X-波段振荡器。本文成功证明,当自插入自锁相技术被应用于该半导体激光器时,可以实现中心频率11GHz,频率偏移10kHz时,最低-98dBc/Hz的相位噪声。该结果对比于激光器自由模间振荡射频输出相位噪声降低了68dB。同时,自插入自锁相激光器射频输出时间抖动在1kHz到1MHz积分范围内仅为0.45ps,该抖动对比于自由振荡数值降低了600倍以上。

摘要： 光频梳因频率等间隔、波长稳定、谱线线宽窄以及谱宽大等特性,在高精度测量和计量中具有广泛的应用.其中,双光梳快速测量包括光谱测量、绝对测距、三维成像和超快异步光学采样等已成为研究热点之一.近年来,基于自由运行的单腔双光梳激光器的双梳光谱学系统由于具有结构简单、测量范围大和精度高等优点而备受关注.首先从时域和频域介绍了光频梳的特性和应用,尤其介绍了双光梳测量的优势,相较目前主流的稳频稳相锁模激光器、电光调制等双光梳光源实现方案,单腔双光梳激光器方案有望避免采用复杂的电子控制系统,简化双光梳光源的结构、体积和成本.因此,重点介绍了波长复用、偏振复用、空间复用和脉冲波形复用的单腔双光梳光纤激光器实现技术,并对其基本原理、性能参数和当前研究的进展以及目前发展中仍然存在的问题进行了分析;同时对保偏光纤双光梳激光器的研究现状及其性能进行了总结.接着,重点介绍了双梳光谱学的测量原理,回顾了现有光谱扩展技术,并详细介绍了基于自由运行的单腔双光梳激光器的双梳光谱学应用案例,包括掺铒光纤激光器所在的近红外波段以及其扩展到中红外和太赫兹波段的光谱探测.最后,总结了目前的单腔双光梳激光器的主要发展趋势,包括进一步提高单腔型双光梳激光腔的重频稳定性、降低共模噪声、探索单腔双光梳系统在中红外以及太赫兹波段的应用,推动单腔双光梳锁模光纤激光器的实用化.

摘要： 本文利用全光纤参量过程和非线性差频过程产生了窄线宽太赫兹波.利用自制的稳定、长腔锁模激光器作为泵浦,通过两级参量过程,得到了一个高相干的双波长源,经过高功率放大后在DSTMS晶体上产生了功率约为0.5nW的太赫兹波,理论频率和线宽分别为1.25THz和800MHz.

摘要： 本实验对YAP:Ce晶体的时间响应性能进行了测量。利用锁模激光器产生的266nm激光照射到YAP:Ce晶体上,用GD40透紫光电管接受晶体产生的荧光,测量了YAP:Ce晶体的时间特性,得到了完整波形和时间性能参数。测量结果表明,波形前沿、半高宽、后沿和衰减时间分别为0.86ns、12.53ns、41.30ns和18.77ns。通过实验发现该晶体衰减时间很短(～26ns),比NaI:T1快一个量级。且该晶体具有高光输出、高能量分辨率、高时间分辨率、对γ辐射敏感、γn甄别能力强等特点,该国产晶体在γ脉冲辐射测量中是一种比较好的候选晶体。

摘要： 本文采用反射式Z-扫描方法研究宽带半导体可饱和吸收镜（SESAM）的非线性特性。实验测得作为掺钛蓝宝石自锁模激光器自启动元件的宽带半导体可饱和吸收镜的可饱和吸收特性及Kerr 效应。

摘要： 针对锁模激光器应用中激光谐振腔频率易改变的问题,本文提出了用声光锁模器对谐振腔频率进行跟踪锁模来实现高质量激光光束的方法.

摘要： 本文将详细介绍超快激光研究室在光子晶体光纤飞秒激光技术中获得的创新成果，尤其重点阐述基于多芯大模场光子晶体光纤获得150 mW峰值功率的飞秒激光放大输出，以及基于多芯高非线性光子晶体光纤在飞秒激光抽运下获得了平均功率5.4 W的倍频程超连续光谱。

摘要： 本文将详细介绍超快激光研究室在光子晶体光纤飞秒激光技术中获得的创新成果，尤其重点阐述基于多芯大模场光子晶体光纤获得150 mW峰值功率的飞秒激光放大输出，以及基于多芯高非线性光子晶体光纤在飞秒激光抽运下获得了平均功率5.4 W的倍频程超连续光谱。

摘要： 本文将详细介绍超快激光研究室在光子晶体光纤飞秒激光技术中获得的创新成果，尤其重点阐述基于多芯大模场光子晶体光纤获得150 mW峰值功率的飞秒激光放大输出，以及基于多芯高非线性光子晶体光纤在飞秒激光抽运下获得了平均功率5.4 W的倍频程超连续光谱。

摘要： 本文将详细介绍超快激光研究室在光子晶体光纤飞秒激光技术中获得的创新成果，尤其重点阐述基于多芯大模场光子晶体光纤获得150 mW峰值功率的飞秒激光放大输出，以及基于多芯高非线性光子晶体光纤在飞秒激光抽运下获得了平均功率5.4 W的倍频程超连续光谱。

摘要： 本文将详细介绍超快激光研究室在光子晶体光纤飞秒激光技术中获得的创新成果，尤其重点阐述基于多芯大模场光子晶体光纤获得150 mW峰值功率的飞秒激光放大输出，以及基于多芯高非线性光子晶体光纤在飞秒激光抽运下获得了平均功率5.4 W的倍频程超连续光谱。

摘要： 介绍了自由电子激光光阴极注入器驱动激光器的组成,研究了激光二极管(LD)抽运的连续锁模振荡器的性能,其输出的种子光的平均功率为10.5W,微脉冲宽度为11.9ps,时间同步器的时间抖动值为0.56ps.种子光经脉冲切割与成形,再经三级脉冲激光二极管抽运放大,最后进行四倍频,可以获得波长为266nm,微脉冲能量为5μJ的激光脉冲串,脉冲串的宽度为6μs.

摘要： 克尔锁模(“KLM”)激光器配置有谐振腔。以法向入射角切割选自多晶过渡金属掺杂的II‑VI族材料(“TM：II‑VI”)的增益介质，并将其安装在谐振腔内以便诱发KLM激光器在基波波长下发射脉冲激光光束。所发射的基波波长的激光光束的脉冲均在1.8‑8微米(“μm”)波长范围内改变，具有等于或长于30‑35飞秒(“fs”)时间范围的脉冲持续时间以及在mW至约20瓦特(“W”)功率范围内的平均输出功率。所公开的谐振腔配置有多个分隔开的反射镜，其中的两个位于增益介质的侧面并与增益介质相隔，其中对所述增益介质进行泵浦以便输出基波波长及其高次谐波波长下的激光光束。将增益介质安装在操作用于沿着激光光束的束腰可控地移动增益介质的平移机械结构上。增益介质的位移引起在基波波长下的主波输出和在高次谐波波长下的至少一个次波输出之间重新分配激光功率。

摘要： 本发明公开了一种波长间隔超过50纳米的双波长锁模光纤激光器，双波长锁模光纤激光器包括有台式放大激光器泵浦源、波分复用器、偏振控制器I、铥钬共掺增益光纤、光纤耦合器、偏振无关隔离器和非线性偏振旋转人工可饱和吸收体，台式放大激光器泵浦源、波分复用器、偏振控制器I、铥钬共掺增益光纤、光纤耦合器、偏振无关隔离器和非线性偏振旋转人工可饱和吸收体依次连接形成光纤环形腔。本发明利用非线性偏振旋转人工可饱和吸收体实现了锁模激光，通过调节腔内偏振控制器I和偏振控制器II，有效改变了腔内双折射大小，从而控制腔内人工双折射滤波器的带宽，同时结合腔内的增益竞争，实现了超宽光谱间隔的双波长锁模脉冲输出。

摘要： 本发明公开了一种半导体激光器泵浦的克尔透镜锁模钛宝石激光器，包括：第一半导体激光器，用于发射蓝绿波段的连续激光来泵浦谐振腔内的钛宝石晶体；谐振腔用于使近红外波段的激光发生振荡和锁模输出飞秒脉冲激光；干涉仪使飞秒脉冲激光产生拍频信号得到载波包络偏移频率；反馈调节单元用于调节谐振腔端镜的前后位置和倾斜度以及半导体激光器输出激光的功率，从而保持重复频率和载波包络偏移频率的稳定。本发明可以输出重复频率和载波包络偏移频率稳定的超短激光脉冲，直接采用半导体激光器作为泵浦源，这大大降低了激光器的成本，且使得整个激光器的体积进一步减小。

摘要： 克尔锁模(“KLM”)激光器配置有谐振腔。以法向入射角切割选自多晶过渡金属掺杂的II‑VI族材料(“TM：II‑VI”)的增益介质，并将其安装在谐振腔内以便诱发KLM激光器在基波波长下发射脉冲激光光束。所发射的基波波长的激光光束的脉冲均在1.8‑8微米(“μm”)波长范围内改变，具有等于或长于30‑35飞秒(“fs”)时间范围的脉冲持续时间以及在mW至约20瓦特(“W”)功率范围内的平均输出功率。所公开的谐振腔配置有多个分隔开的反射镜，其中的两个位于增益介质的侧面并与增益介质相隔，其中对所述增益介质进行泵浦以便输出基波波长及其高次谐波波长下的激光光束。将增益介质安装在操作用于沿着激光光束的束腰可控地移动增益介质的平移机械结构上。增益介质的位移引起在基波波长下的主波输出和在高次谐波波长下的至少一个次波输出之间重新分配激光功率。

摘要： 本发明公开了一种波长间隔超过50纳米的双波长锁模光纤激光器，双波长锁模光纤激光器包括有台式放大激光器泵浦源、波分复用器、偏振控制器I、铥钬共掺增益光纤、光纤耦合器、偏振无关隔离器和非线性偏振旋转人工可饱和吸收体，台式放大激光器泵浦源、波分复用器、偏振控制器I、铥钬共掺增益光纤、光纤耦合器、偏振无关隔离器和非线性偏振旋转人工可饱和吸收体依次连接形成光纤环形腔。本发明利用非线性偏振旋转人工可饱和吸收体实现了锁模激光，通过调节腔内偏振控制器I和偏振控制器II，有效改变了腔内双折射大小，从而控制腔内人工双折射滤波器的带宽，同时结合腔内的增益竞争，实现了超宽光谱间隔的双波长锁模脉冲输出。

摘要： 本发明提供一种用于输出锁模皮秒激光的谐振腔及锁模皮秒激光器，锁模皮秒激光器包括沿着光路依次设置的泵浦源、聚焦镜和用于输出皮秒激光的谐振腔，其特征在于，所述谐振腔内包括：激光晶体、聚焦装置、法布里泊罗标准具和半导体可饱和吸收镜，所述聚焦装置使得作用于所述半导体可饱和吸收镜的光束能量密度能够实现连续锁模。本发明能够对皮秒激光器的峰值功率进行较为精确的控制，有利于更好地满足各种不同应用的要求。本发明能够对皮秒激光器的脉宽进行控制，有利于更好地满足各种不同应用的要求。本发明能够调谐皮秒脉宽，易于操作，又不影响锁模稳定性。本发明的脉宽可调谐器件体积小巧，有利于节省空间。

摘要： 本发明涉及一种相位偏移器、锁模激光器、锁模激光器的控制方法及计算机可读存储介质。该相位偏移器包括：第一法拉第旋转器，用于在第一方向接收第一偏振光，并将第一偏振光的振动方向旋转‑45°以输出第二偏振光；可变波片，用于在第一方向接收第二偏振光，并将第二偏振光增加第一相移后输出第五偏振光；第二法拉第旋转器，用于在第一方向接收第五偏振光，并将第五偏振光的振动方向旋转45°后以输出第八偏振光；电压控制器，电性连接可变波片，用于控制可变波片的输入电压，以调节可变波片的折射率。该相位偏移器实现在相位偏移器处于工作状态时可以调节相位偏移器的相位差，提高了相位偏移器的便利性和工作效率，降低了相位偏移器的工作成本。

摘要： 本发明公开了一种半导体锁模激光器，包括：第一反射器与第二反射器相对设置；饱和吸收体设置于第一反射器的一侧；半导体增益介质设置于饱和吸收体远离第一反射器的一侧；时延调制器设置于半导体增益介质远离饱和吸收体的一侧；第二反射器设置于时延调制器远离所述半导体增益介质的一侧。本发明还公开了一种半导体激光器的调谐方法。通过本发明提供的半导体锁模激光器及调谐方法，可在不影响锁模激光器正常工作情况下，改变腔体内部的有效光程，以输出重复频率可连续调谐的超窄光脉冲。

摘要： 本申请公开了一种锁模激光器及锁模激光器重复频率的稳定方法，属于激光器技术领域。锁模激光器包括依次光学连接并构成光学环形腔的第一光纤准直器、第一四分之一波片、第一二分之一波片、光隔离器、第二四分之一波片、第二光纤准直器和光纤。其中，光学环形腔在第二四分之一波片和第二光纤准直器之间设置有用于产生负色散的光栅对，光纤的长度配置为第一预设长度，以使锁模激光器在热膨胀时波长的变化量能够补偿重复频率的变化量。本申请提供的锁模激光器，通过设置合适的光纤长度，使锁模激光器波长的变化量能够补偿重复频率的降低，提高了锁模激光器重复频率的稳定性，并且实现方式简单，无需加入额外的重复频率控制器件和控制系统。

摘要： 本发明提供一种半导体泵浦碱金属锁模激光器以及生成碱金属锁模脉冲激光的方法。激光器包括半导体泵浦源，其用以输出泵浦光束；泵浦光整形系统，其用以承接泵浦光并将其会聚至碱金属蒸气池中部；碱金属蒸气池，其用以对整形后的泵浦光进行增益从而生成增益激光；锁模谐振结构，其用以对增益激光进行振荡锁模后输出碱金属锁模激光。本发明具有皮秒脉宽、峰值功率高、效率高、光束质量好、可放大性好、使用可靠等特点。在科学前沿、空间碎片的探测与消除、工业精密加工、激光通信和医疗美容等方面都有着重要的应用价值和发展前景。