用腔内半导体可饱和吸收镜钛宝石激光器中自锁模状态的实验研究

用可饱和吸收体镜(SESAM)的掺钛蓝宝石激光器能够稳定运转在三种不同的锁模状态,即可饱和吸收体被动锁模、孤子锁模加被动锁模和KLM锁模.分析了三种自锁模的机理和SESAM的作用.对SESAM实现KLM锁模的自启动机制进行了实验观察和讨论.从该激光器的KLM锁模状态,获得了小于18飞秒的锁模脉冲序列. 关键词： 半导体可饱和吸收镜 自锁模 钛宝石激光器     

钛宝石飞秒激光器的锁模机理探讨

测量了X型折叠腔钛宝石飞秒激光器的发光动力学曲线，并运用传播圆 变换圆图解分析方法，系统地探讨了钛宝石飞秒激光器的自锁模机理和过程，提出了一种新的锁模机理——自脉动克尔透镜开关放大锁模. 关键词： 传播圆 变换圆 自脉动克尔透镜开关放大锁模 光学混沌     

钛宝石飞秒激光振荡器的稳定性改善

对钛宝石飞秒激光器脉冲序列的强度和时间的稳定性进行了分析.实验比较了钛宝石飞秒激光器底板有无水冷的条件下,输出锁模脉冲序列的稳定性以及中心波长和光谱宽度的变化.结果表明对钛宝石飞秒激光器底板施加水冷可改善锁模脉冲的稳定性. 关键词： 钛宝石激光器 稳定性 飞秒脉冲     

利用SBR实现自启动锁模钛宝石飞秒激光脉冲的产生

利用国内生长的低损耗双量子阱结构的可饱和布拉格反射器在掺钛蓝宝石激光器中实现了可饱和吸收体被动锁模、孤子锁模和KLM锁模状态的自启动稳定运转.当抽运功率为4.5W时，用啁啾镜进行色散补偿，获得了18fs的KLM锁模脉冲，输出功率为150mW. 关键词： 可饱和布拉格反射器 啁啾镜 飞秒 钛宝石激光器     

直接从钛宝石激光器获得超连续光谱

采用啁啾镜和棱镜对相结合补偿色散的方法在自调Q自锁模钛宝石激光器腔内直接产生了超 过一个倍频程的超连续光谱，光谱范围从460nm到1000nm；这是飞秒激光器输出光谱在短波 波段第一次突破500nm.这将使得脉冲的载波包络偏移频率的测量装置得到大大简化，同时也 提高了光频测量的稳定性. 关键词： 超连续光谱 啁啾镜 自调Q自锁模 钛宝石激光器     

注入锁定半导体锁模激光器的时序抖动特性（英文）

采用简化的孤子微扰模型方程组,研究了注入锁定时被动锁模半导体激光器的时序抖动噪声特性.研究发现,当注入锁定的耦合系数为10-3 ps~(-1)时,在100kHz到10GHz的频率范围内,从锁模激光器的时序抖动噪声可从自由运转情况下的皮秒量级(3.83ps)下降至几十飞秒.还讨论了主从锁模激光器的稳态相位差、注入耦合系数、线宽增强因子等参数对时序抖动噪声特性的影响.计算结果表明,时序抖动对稳态相位差不敏感,而耦合系数的变化对其则有显著影响;此外,线宽增强因子越小,时序抖动噪声越小.     

腔内型光电导太赫兹辐射产生器设计

提出了在飞秒锁模钛宝石激光器腔内产生太赫兹辐射的新设计方案,并给出了太赫兹产生器件的结构参数以及器件的设计原理.新设计的器件把光电导太赫兹偶极天线发射器与飞秒钛宝石激光器的可饱和Bragg反射镜结合在一起,不仅可以提高太赫兹辐射的产生效率,而且可以使飞秒钛宝石激光器自启动锁模.     

钛宝石激光抽运的被动锁模Tm:YAG陶瓷激光实验研究

本文采用连续钛宝石激光作抽运,掺杂浓度为6 at.%、长度为2.7 mm的Tm:YAG陶瓷作增益介质,通过引入半导体饱和吸收体获得了稳定的被动锁模运转.实验中获得的激光锁模功率为116.5 mW,中心波长为2007 nm,重复频率为109 MHz,通过自行搭建的腔外非共线强度自相关测量得到的脉冲宽度是55 ps.     

自启动,长时间稳定,低功率泵浦的超短脉冲掺钛蓝宝石激光器

接钛蓝宝石晶体具有宽增益带（660～1100um）和大的增益截面（～3×10－19cm2），因此用掺钛蓝宝石激光器极易产生超短脉冲、高功率激光。主动锁模、被动锁模、对撞脉冲锁模、耦合腔锁模（APM）以及同步泵浦锁模的掺钛蓝宝石激光器，都已实现超短脉冲激光输出。更引人瞩目的是在掺钛蓝宝石激光器上采用自锁模技术，来获得超短脉冲激光。自锁模掺钛蓝宝石激光器的结构简单、运行稳定，已被广泛应用。目前国际上自锁模掺钛蓝宝石激光器产生的最短脉冲为8．5fs’‘’，对应的光谱宽度为151urn。掺钛蓝宝石激光器能自锁模产生超短脉冲的机理一…     

隧道结级联量子阱锁模激光器

采用两段式被动锁模激光器结构,利用隧道结级联两组量子阱有源区,实现了一种工作在近红外波段的单片集成大功率量子阱被动锁模激光器。对该锁模激光器的锁模特性进行了表征,测试得到该锁锁模激光器工作中心波长为1038nm,激光脉冲重复频率为24.37 GHz,改变激光器的工作条件,其脉冲宽度变化范围为2.19~9.27ps,峰值功率变化范围为76~308mW,表明该锁模激光器具有单片集成、体积小、功率大、重复频率高等优良特性。同时,在一定的反向偏压条件下,该锁模激光器呈现出功率双稳态的特性,扩大了有效锁模范围。     

用BBO倍频晶体作为腔内自聚焦元件的自锁模钛宝石激光器

本文首先从二次谐波产生(SHG)过程中的一对耦合波方程出发,在理论上得到了当基波光以接近相位匹配的角度穿过倍频晶体时会产生自聚焦效应,并用类比方法得到了BBO晶体相应的非线性折射率系数.在实验上,据我们所知首次将BBO倍频晶体作为独立自聚焦元件用到了钛宝石激光器中,获得了一台较腔内不加晶体时的锁模阈值明显减小、锁模稳定性明显提高且具有自启动能力的自锁模钛宝石激光器.     

自锁模钛宝石激光器谐振腔特性分析

研究了自锁模钛宝石激光器对谐振腔参数对于自锁模运转的影响，得到了腔的对称性，内腔曲率半径以及总腔长等参数对自锁模运转的影响关系，与实验相符。     

自锁模掺钛宝石激光器的泵浦研究

对自锁模掺钛宝石激光器的原理作了较详细的描述，指出克尔透镜效应是形成自锁模的主要原因，但是，只有将克尔透镜自聚焦、振荡光参数和泵浦光参数三者结合起来考虑，才能全面了解自锁模的形成过程，本文从速率方程出发，得出了激光介质增益与光束参数的相对变化曲线，并据此来优化自锁模钛宝石激光器的设计，最后，将计算结果与实验作了比较，两者符合得较好。     

由自锁模钛宝石激光器产生19fs脉冲

由自锁模钛宝石激光器产生１９ｆｓ脉冲林位株，赖天树，陈毓川，郑向阳，徐杏绍，莫党（中山大学物理系，广州５１０２７５）自锁模钛宝石激光器是９０年代发展起来的新型固体可调谐激光器，它以其激光频谱调谐范围宽、能够产生飞秒级短脉冲、输出功率高、装置简单和工作...     

低阈值飞秒钛宝石激光器的理论研究

利用数值求解的方法，从理论上系统分析了决定钛宝石激光器锁模阈值的几个关键因素. 定 量分析了腔模对克尔效应的主导作用，并将光孤子模型引入低阈值锁模理论，分析了色散与 阈值的关系. 根据理论指导在实验上完成了一台阈值低至390 mW自启动飞秒掺钛蓝宝石激光 器. 关键词： 低阈值 掺钛蓝宝石激光器 克尔透镜锁模 光孤子     

用于飞秒脉冲锁模激光器中的优化Gires-Tournois反射镜

根据飞秒脉冲锁模钛宝石激光器腔内色散补偿的要求,设定负色散镜的色散目标值,用最优化方法,设计出了负色散Gires-Toumois(G-T)反射镜,计算了光场在优化负色散G－T反射镜不同膜层内的分布,不同波长的光场分量,在优化负色散G－T反射镜内部,穿透深度不同,在720nm-900nm波长范围内,长波分量有较大的穿透深度,因而对长波分量提供较大的时间延迟,将其用于飞秒锁模钛宝石激光器中,取代传统的腔内色散补偿棱镜对,结合半导体可饱和吸收镜（SESAM）自启动锁模,在钛宝石激光器中获得了56fs脉冲。     

三波长单腔型自锁模飞秒钛宝石激光器

在我们优化的自锁模飞秒钛宝石腔型结构的基础上,实现了一台三波长单腔型自锁模飞秒钛宝石激光器,该台激光二器不仅据我们所知首次实现了三波长飞秒光脉冲的同时运转,而且它还具有可调谐、阈值低、输出功率高及易于调整、结构简单等特点.     

亚10 fs激光脉冲产生中的受激拉曼散射与四波混频效应

自行搭建的自锁模钛宝石激光器工作在下稳区的上边界附近,采用熔融石英棱镜对在激光器谐振腔的腔内和腔外同时进行群速度色散补偿.随着腔内棱镜对提供色散补偿的变化,输出激光脉冲的频谱会突然展宽至664—840nm,其空间模式也由基横模变化至衍射环状结构,这是受激拉曼散射和四波混频效应导致锁模激光脉冲频谱进一步展宽的结果.在此状态下自锁模钛宝石激光器可实现670—865nm范围的波长调谐.如此宽的频谱为钛宝石激光器产生亚10fs激光脉冲提供了必要的条件. 关键词： 飞秒激光脉冲 受激拉曼散射 四波混频 群速度色散     

SESAM实现Nd:YAG激光器被动锁模研究及皮秒脉冲测量

分析了1.06 μm半导体可饱和吸收镜(SESAM)结构及被动锁模基本原理,利用SESAM实现了脉冲式Nd:YAG激光器1.06μm激光的被动锁模,获得了稳定的皮秒激光脉冲序列输出,脉冲序列的能量为45mJ.实验上还研究了腔长对SESAM锁模效果的影响.提出一种基于迈克耳逊干涉仪的皮秒光脉冲测量方法--二次谐波自相关单次测量法,分析这种测量方法的原理并构建实验装置对SESAM被动锁模Nd:YAG激光器的皮秒激光脉冲进行测量,测得激光脉冲宽度为43.6 ps.二次谐波单次测量法具有精度较高,操作简单等优点.     

利用光纤激光器光谱边带效应测量光纤色散

基于被动锁模光纤激光器中色散波与孤子波的相瓦干涉产生的光谱边带效应,提出了一种测量单模光纤色散系数的方法.测量了各级边带中心波长的偏移量,利用边带偏移量与腔内总色散之间的关系,得到腔内总色散值.不同长度的同种光纤构成的环形腔,其总色散值不同,它与光纤长度的变化斜率即是待测光纤的色散系数.搭建了被动锁模掺铒光纤激光器平台,在1560 mm波段测量了G.652常规单模光纤的色散系数,实验值为16 ps/(mm·km),与典型值17 ps/(nm·km)符合得很好.