非腔长匹配相干叠加脉冲锁模激光器的理论研究

提出了一个新的非腔长匹配相干叠加脉冲锁模激光器的物理模型,建立了它的数学方程,并进行了模拟计算.计算结果给出了各个参数对相干叠加脉冲锁模激光器运转的影响,以及脉冲宽度压缩速度和各参数之间的关系,获得了实现非腔长匹配相干叠加脉冲锁模激光器运转的最佳条件.     

有源耦合腔激光器锁模特性研究

本文在理论上首次发现有源耦合腔激光器的自启动锁模和时域调制特性,并对其进行了全面的分析和计算.对有源耦合腔激光器的自启动锁模机制和时域调制特性给予详尽的数值计算结果和清晰的物理图象解释,提出在有源耦合腔锁模激光器中可用连续泵浦源代替锁模泵浦源,而且有产生更短的光脉冲可能性.     

非腔长匹配相干叠加脉冲锁模激光器的实验研究

实现了一种新型的非腔长匹配相干叠加脉冲锁模Ｎｄ：ＹＡＧ激光器的锁模运转。锁模脉冲宽度为６０ｐｓ．给出该种新型锁模激光器的运转特性以及锁模状态与各种实验参数之间的关系。对于该种激光器的各种实验现象给出了简明清晰的物理解释。     

基于SESAM的Yb∶KYW飞秒激光器的研究

用激光二极管泵浦Yb∶KYW激光晶体,SESAM半导体可饱和吸收镜作为饱和吸收元件,实现了连续锁模的飞秒激光器的稳定运转.研究了全固态飞秒激光器的谐振腔设计、色散计算与补偿、SESAM调制深度和超快脉冲特性.使用锁模调制深度为0.8%,2.4%和3.0%的SESAM,实现了最窄脉宽为365fs,最高输出功率为253mW的锁模脉冲输出.     

脉冲幅度均匀化的有理谐波锁模光纤激光器

提出并实现了一种脉冲幅度可均匀化的有理谐波锁模光纤激光器。该激光器采用主动有理谐波锁模机制,可获得重复频率为整数倍调制频率的锁模脉冲信号。通过在光纤激光器谐振腔中添加非线性光纤放大环镜,并利用其反射率对输入信号强度的开关特性,实现对锁模脉冲信号的整幅。在1 GHz的调制频率下,分别获得了4 GHz和5 GHz重复频率的锁模脉冲信号输出,并且在一定的980 nm抽运功率下,可通过调节电光调制器的直流偏置电压大小以及调制信号的调制深度,使得脉冲幅度具有较好的均匀性。     

脉冲主被动锁模固体激光器的理论计算(Ⅱ)——计算机模拟

本文用文献提出的理论模型对脉冲主被动锁模钕玻璃和Nd:YAG激光器作了计算机模拟。得到了主被动锁模激光器的锁模阈值、输出稳定性、脉冲宽度、脉冲不对称度等特性对调制器的调制深度、失调以及可饱和染料的浓度、弛豫时间的依赖关系。理论计算结果与实验相比定性地符合得很好,由此解释了若干实验现象,并使我们更好地理解主被动锁模的物理过程。 关键词：     

脉冲LDA泵浦Nd∶YVO4/GaAs被动调Q锁模激光器

用脉冲激光二极管阵列（LDA）作为泵浦源、微柱透镜阵列和透镜导管作为耦合系统,以As＋注入GaAs可饱和吸收片作为被动调Q锁模元件,实现了Nd∶YVO4激光器调Q锁模运转.调Q运转阶段,激光器每泵浦脉宽内输出一个调Q脉冲,调Q脉宽7ns.调Q锁模运转阶段,初始透过率60％的GaAs晶片对调Q包络内的锁模脉冲的调制深度达到95％以上,锁模脉冲重复频率991 MHz.研究了加在LDA上的电压、方波脉冲的脉宽和重复频率对调Q锁模脉冲特性的影响,并对实验结果进行了讨论.     

利用啁啾脉冲光谱滤波和非线性偏振旋转技术实现高稳定性和开机自启动的全光纤掺Yb~(3+)光纤锁模激光器

建立理论模型,讨论了非线性偏振旋转全光纤锁模激光器的锁模过程、谐波过程以及导致激光器锁模运行难以稳定的影响因素.讨论了采用啁啾脉冲光谱滤波产生脉冲自振幅调制、增加激光器锁模稳定性和自启动能力的机理以及非线性偏振旋转与啁啾脉冲光谱滤波相结合实现锁模的物理过程和脉冲演化过程.研制出全光纤结构的超短脉冲掺Yb~(3+)光纤环形激光器,采用非线性偏振旋转和啁啾脉冲光谱滤波相结合的锁模技术,实现了激光器锁模的开机自启动和高稳定运行.对激光器进行了长期运行稳定性、锁模开机自启动能力、锁模输出参数可重复性监测.锁模脉冲中心波长1052.9 nm,谱宽9.1 nm,脉冲能量4.25 nJ,脉冲宽度17.8 ps.运行期间,各参数波动均小于0.3%.开机自启动能力和可重复性测试显示,激光器可实现一键自启动,启动后各参数可重复精度在0.55%以内.     

用时域ABCD矩阵对调Q锁模激光器的研究

用时域ABCD矩阵讨论了调Q锁模脉冲激光器输出脉冲的宽度和啁啾特性,主要给出了调Q元件作为幅度调制元件时的时域ABCD矩阵,并将光脉冲在激光腔中往返一周的ABCD矩阵写出,用此矩阵讨论了它对锁模脉冲的影响.给出了Nd:YAG激光器中用Cr⁴⁺:YAG作调Q元件时的调Q锁模脉冲激光器特性,并讨论了腔内色散、饱和吸收强度、增益带宽对输出脉冲特性的影响.用时域ABCD矩阵大大简化了计算过程.     

主动锁模光纤激光器的孤子理论分析

系统考虑了光纤激光器腔构参数与锁模脉冲参数的制约关系,建立了完整形式的振幅调制主动锁模光纤激光器的稳态方程;据此方程分析了主动锁模光纤激光器腔参数对锁模孤子脉冲参数的影响;分析了无啁啾孤子脉冲形成条件。     

色散对高能激光光纤前端FM-AM效应的影响

<正>弦相位调制脉冲可以满足高能激光驱动器对宽带和束匀滑的要求,在光纤系统中传输后,由于光纤中群速度色散的作用,将会产生强度调制,从而加剧光纤功率放大器中的非线性效应和光谱整形的难度.通过对2GHz,14·25GHz正弦相位调制脉冲经过不同光纤长度传输实验为例,结合光纤系统中色散对FM-AM效应影响的理论分析,发现2GHz相位调制脉冲的实验结果与模拟结果符合较好.     

关于氦氖激光器声光调制锁模的实验研究

本实验中,将声光调制锁模器放置在氦氖激光器中的谐振腔里,控制谐振腔中的增益,使声波的频率调制与激光器固有频率间隔一致,从而达既可以到锁模的效果,又可以增加增益,减少能量损耗。通过功率计与示波器检测出激光脉宽、脉冲周、纵模间隔等物理量,与理论值进行比较,判断激光锁模实验的效果。本实验使用的氦氖激光器腔长大于1.55m,是双面全反射腔,可以利用激光锁模技术得到纵模进行比较,从而获得单色性好的超短脉冲激光。     

Hybrid-type passively and actively modelocked fiber laser with a DI-NOLM

We present a 10-GHz hybrid actively and passively mode-locked fiber ring laser with a dispersion im-balanced nonlinear loop mirror (DI-NOLM), whose nonlinear switching characteristic can make the laser operate at additive pulse modelocking (APM) mode or additive pulse limiting (APL) mode. When the laser operated at APM, 5.45 ps of transform-limited pulse series were obtained. When the laser was biased at APL region, supermode noise was suppressed and the laser output was more stable.     

大气激光通信中的多层空间脉冲位置幅度调制

针对现有光空间脉冲位置调制频谱效率低、激光器利用率不高等问题,将分层技术与空间脉冲位置幅度调制相结合,提出了一种适合于大气激光通信的多层空间脉冲位置幅度调制方案.通过额外增加少量几个激光器构成多层结构,并通过脉冲位置幅度调制中的脉冲位置携带比特信息,不同层通过脉冲幅度得到区分.介绍了系统中层映射、空间脉冲位置幅度映射及其逆映射的原理,并推导出该方案的误码率表达式.利用蒙特卡洛仿真方法进一步验证了该方案的正确性,并与传统空间调制系统的性能进行了对比.结果表明:与传统光空间调制系统相比,所提方案提高了系统的频谱效率,且所用激光器数目更少.在传输比特相同的条件下,相对于(32,4,128)-空间脉冲位置调制系统,(9,4,8,2)-多层空间脉冲位置幅度调制系统的频谱效率提高了16倍,当误码率为10-3时,其信噪比改善了约1dB,且所用激光器数目不到前者的1/3.其中,括号中的参数分别表示激光器数目、探测器数目、采用调制方式的阶数及层数,层数为1时忽略.     

Diode-laser pumped high-power and actively mode-locked Nd:YLF laser with fast switching

In an actively mode-locked laser, self-phase modulation can make pulse shorter at the expanse of causing instability at high pumping power. Using fast switching on the acousto-optic modulator, we can generate an actively mode-locked pulse train with shorter pulse width and higher average power than that driven by a sinusoidal signal. A 9-ps pulse train was generated in a mode-locked laser with an average power of 600 mW whose power level, to our knowledge, is the highest for diode-pumped and mode-locked Nd:YLF lasers.     

Laser pulse modulation instabilities in partially stripped plasma

The laser pulse modulation instabilities in partially stripped plasma were discussed based on the phase and group velocities of the laser pulse and the two processes that modulation instabilities excited. The excitation condition and growth rate of the modulation instability were obtained. It was found that the positive chirp and competition between normal and abnormal dispersions play important roles in the modulation instability. In the partially stripped plasma, the increased positive chirp enhances the modulation instability, and the dispersion competition reduces it.     

半导体激光器脉冲调制理论分析

本文用龙格-库塔法求解高斯脉冲调制下半导体激光器速率方程,对结果进行了分析。推出了较高偏置直流和高斯脉冲调制下计算激光脉冲延迟时间、脉冲宽度和最大调制码率的公式。给出了调制畸变的实验结果。     

小宽带堆积啁啾脉冲传输放大特性

 采用啁啾脉冲堆积的方法可获得ns量级宽带整形激光脉冲,对堆积啁啾脉冲时间波形的影响因素及传输放大后脉冲波形与光谱形状的特性进行了研究。结果表明：在传输过程中脉冲的演化规律与窄带脉冲的演化规律基本一致,而且传输放大过程也不会改变脉冲的调制结构,但光谱形状在传输放大过程中发生了变化,初步认为是由非线性效应造成的;小宽带堆积啁啾脉冲具有与窄带脉冲基本一致的的增益水平。     

Solid-state laser passively Q-switched in a new geometry

A new passive Q-switching geometry of a laser cavity has been proposed. In the proposed scheme, the volume of the passive Q-switch just partially overlaps the intracavity laser beam cross-section, leading, however, to the entire beam modulation. This technique was applied for passive Q-switching of a flash-lamp pumped multimode YAG:Nd³⁺ laser by LiF:F₂⁻ crystals. The giant pulse laser action threshold has been detected in the proposed geometry, and is lower than that in the scheme where the passive Q-switch operates in the traditional manner. Stable giant pulse oscillation of 1064 nm wavelength with a pulse duration of 24 ns, pulse energy of 450 mJ, and pulse repetition rates of up to 100 Hz, have been obtained.