少模光纤中信号光的超宽带拉曼放大

本文利用受激拉曼散射和受激四光子混频的联合效应，对少模光纤中波长连续可调的信号光进行放大研究。实验发现，在５６００－６１００的调谐范围内，波长的变化对放大倍数影响不大。文中分析了放大的机理     

2.15μm全光纤气体拉曼激光光源

报道了全光纤2.15μm波段光纤气体拉曼激光器。将实芯单模光纤与空芯光子晶体光纤直接熔接制备成全光纤气体腔,并在实芯光纤上刻写长周期光纤光栅,防止菲涅耳反射回光对泵浦源造成损坏。以1971 nm脉冲光纤放大器作为泵浦源,当腔内气压为1.4 GPa时,2.15μm拉曼光的最大平均功率约为0.87 W,受限于较高的拉曼阈值,光光转换效率只有19%。本研究为实现2.15μm光纤激光光源提供了一种新的可行的技术方案。     

连续波1.7 μm全光纤气体拉曼激光光源

报道了第一个连续波全光纤气体拉曼激光光源.采用实芯单模光纤与带隙型空芯光纤熔接的方法,制备了长度为50 m、充高压氢气的全光纤结构气体腔,以一个高功率连续波1540 nm光纤放大器为泵浦源,利用氢气分子的纯转动受激拉曼散射有效实现了 1693 nm斯托克斯连续激光输出.进一步,通过在气体腔输出端熔接一个中心波长为154...     

单模光纤中Raman光放大

本文报道在单模光纤中，背向受激拉曼散射（ＢＳＲＳ）对通信光的光放大研究。所用泵浦源为声光０开关Ｎｄ￣（＋３）：ＹＡＧ激光器，工作波长１．０６４μｍ。信号源为ＩｎＧａＡｓＰ半导体激光器，工作波长１．３０μｍ。在１．３０μｍ处实现了Ｒａｍａｎ光放大，增益达１９．４ｄＢ以上，增益系数为２．３×１０￣（－１２）ｃｍ／ｗ。     

基于空芯光纤中氢气受激拉曼散射的1.7μm光纤激光光源研究

报道了一种基于空芯光子晶体光纤中氢气受激拉曼散射的新型1.7μm光纤激光光源。建立了仅包含泵浦光和一阶斯托克斯光的简单稳态耦合波方程,并进行了仿真计算。采用自制的1550 nm纳秒脉冲光纤放大器,泵浦一段长约3 m、充高压氢气的商用空芯光子晶体光纤,利用氢气分子的转动受激拉曼散射实现了1705 nm斯托克斯波的有效转换。气压为1.2 MPa时,最大平均输出功率约0.5 W(单脉冲能量约为2.5μJ),最大光光转换效率约为32%(相对总的泵浦功率)。研究结果为实现高功率1.7μm波段近红外激光输出提供了一条有效的新途径。     

窄线宽纳秒脉冲光纤拉曼放大器的理论模型和数值分析

窄线宽纳秒脉冲光纤拉曼放大器在非线性频率变换、遥感探测和量子信息等领域有广泛的应用前景.综合考虑受激拉曼散射(stimulated Raman scattering,SRS)、受激布里渊散射(stimulated Brillouin scattering,SBS)、自相位调制(self-phase modulation)和交叉相位调制(cross-phase modulation)等非线性效应,建立了窄线宽纳秒脉冲光纤拉曼放大器的非线性动力学模型.仿真分析了放大器中脉冲激光的时频演化特性,对比研究了抽运脉冲宽度、光纤长度和信号光功率等因素对放大器性能的影响.研究发现,上述因素会影响放大器的SRS阈值、SBS阈值、输出激光线宽、激光转换效率等.例如,当脉冲宽度为800 ns时,SBS随着抽运功率的增加而发生,限制了激光功率的提升;减短抽运脉宽可以抑制SBS,但是输出激光的线宽易于展宽到数百MHz以上;增加光纤长度可以获得更低的SRS阈值和更高的转换效率,但是SBS效应和光谱展宽程度也随之增强.系统搭建中需要平衡各非线性效应,选择合适的系统参数.研究内容可以为窄线宽纳秒脉冲光纤拉曼放大器的设计搭建提供参考.     

光纤中受激拉曼散射连续谱研究

我们在实验中研究了自相位调制效应和受激四光子混频效应对受激拉曼散射光谱的影响。在较强的泵浦光和适当的入射条件下,得到九阶受激拉曼散射的级联 Stokes 连续平滑谱带,带宽3500cm~(-1),其强度可与530nm 泵浦光强相比拟。     

拉曼增益系数可分离光纤中的受激拉曼散射

给出了拉曼增益系数分离光纤的定义,在考虑了N个单色光之间的两两受激拉曼散射,得到了这种光纤中单向传输的N个不同的单色光之间的受激拉曼散射（SRS）稳态耦合波方程的解析解。它适用于各单色光功率任意大小、光频率分布不均匀时的一般情况。这一结果可应用于光纤通信系统、拉曼光纤放大器和拉曼光纤激光器的设计与分析。最后把解析解与数值解进行了比较,两者取得了很好的一致。     

基于减反膜外腔反馈半导体激光器拉曼光的产生

通过直接对减反膜外腔反馈半导体激光器进行电流调制的方法,得到了两束位相锁定且频率差在6.0-9.3GHz范围内连续可调的激光,其中6.835和9.192GHz分别对应Rb⁸⁷和Cs¹³³原子基态超精细能级之间的频率差,激光功率分别可以达到6.87mW和5.09mW. 根据减反膜外腔反馈半导体激光器的特点,通过调整外腔腔长、激光器工作温度、电流以及所加射频调制信号的功率和频率,在调制频率小于等于4.0GHz时可以将载波完全压制. 调制频率大于4.0GHz时,虽不能将载波完全压制,但由于外腔与调制频率共振时对调制的增强也得到了调制深度很高的激光,并对其中的物理机理作了分析. 通过后续滤波等方法处理以后,该拉曼光源可以广泛应用到原子的量子操控中. 关键词： 受激拉曼光 高频调制 调制增强     

光纤中强受激喇曼散射时的自相位调制

在光纤-光栅对激光脉冲压缩中,由于受激喇曼散射和自相位调制的竞争,使得泵浦激光脉冲波形重整,且自相位调制谱极不对称。本文用2m的单模保偏光纤,在产生较强的受激喇曼散射的情况下,得到较为对称的泵浦激光的自相位调制功率谱,并讨论了自相位调制功率谱的一些特点。     

Suppression of pump-to-Stokes relative intensity noise transfer in Raman fiber laser by injection of modulated signal

A feasible approach is theoretically demonstrated that suppresses the relative intensity noise (RIN) transfer from pump sources to the proposed Raman fiber laser (RFL) output at the first-order Stokes line. The technique is accomplished by injecting a modulated signal at second-order Stokes shift from the pump wavelength according to the monitored RFL output, which indirectly consumes the pump power fluctuations and results in suppression of the RIN transfer to the RFL output. With the RFL used as a pump source for co-pumped Raman fiber amplifiers, further calculation results show that the Q-factor penalty due to RIN transfer can be dramatically reduced.     

液芯波导中受激动力学散射与受激拉曼散射的竞争

研究了液芯波导中受激拉曼散射和受激动力学散射的阈值随泵浦激光脉宽的变化，发现受激动力学散射的阈值随泵浦脉冲前沿增长率增大而下降。研究了受激动力学散射和受激拉曼散射的竞争，结果表明受激动力学散射可分解为两种成分，其中与瞬态泵浦功率密度增长率相关的成分在大于阈值的泵浦脉冲前沿处于竞争优势，与瞬态泵浦功率密度相关的成分在高泵浦功率密度处于竞争优势，并讨论了其相应的机制。     

光纤通信中有色散影响的受激喇曼散射信道特性研究

提出了在波分复用光纤通信系统中，考虑光纤色散“走离”时受激喇曼散射(SRS)信道的新模型,给出了计算中距离步长的选取公式。根据该模型，数值计算了各信道在随机数字序列调制下和在受激喇曼散射(SRS)非线性效应作用下经过有色散“走离”的波分复用光纤系统的传输功率。得出光纤色散会降低SRS效应引起的输出功率波动的结论,画出了在SRS效应作用下输出功率标准差随色散系数变化的曲线，并对产生该现象的机理进行了定性分析。该模型适合于任意光纤色散、任意输入功率和任意信道数目。     

拉曼对光散射的实验研究

介绍了拉曼的生平和对物理学的主要贡献，回顾了他从观察海水的蓝色人手，继而发现气体、液体对光的散射规律，一直到发现物质的散射光不仅包含原来的波长，而且还包括与原入射光不同的其他波长的散射的研究过程，并讨论了他的成功对我们的启示．     

水的低频受激拉曼散射

利用532 nm的脉冲激光进行了水的受激拉曼散射研究. 水的低激发光能量下主要表现为受激Stocks和反Stocks 3426 cm^-1谱线; 在能量大于140 mJ时出现低频率313 cm^-1受激Stocks谱线, 同时出现后向3389和3268 cm^-1 的受激Stocks谱线. 实验结果表明, 在较强的激光作用下, 水的结构表现为冰的Ⅷ相.     

高保偏光纤前方受激拉曼散射光谱特性的研究

系统的研究了石英系高保偏双折射光纤的受激拉曼光谱的特性,给出了七级斯托克斯谱和一级反斯托克斯谱.测试了各级拉曼谱的阈值、谱宽和拉曼增益，分析了形成各级拉曼谱的能量转移机理.