基于传播圆补偿像散的被动锁模激光器谐振腔设计方法

由于超短脉冲激光器的谐振腔大都采用多镜折叠的形式,像散已成为影响锁模激光器性能优劣的重要问题.本文提出了一种基于传播圆补偿像散的被动锁模激光器谐振腔设计方法,该方法简单、直观、高效,容易找到补偿像散的最佳位置.理论研究表明,当SESAM位于子午和弧矢传播圆交汇处附近时,SESAM处的子午光斑和弧矢光斑大小几乎相等,像散得到补偿.该谐振腔对外界干扰引起的腔镜振动和热透镜焦距的变化均不敏感,谐振腔的抗干扰性很强.实验研究表明,当SESAM位于子午和弧矢传播圆交汇处附近时,锁模激光器可获得稳定连续的锁模激光脉冲,且激光器的抗干扰性很强.本文的理论研究与实验结果相一致.     

A theoretical and experimental study on all-normal-dispersion Yb-doped mode-locked fiber lasers

We report on a theoretical and experimental study of an all-normal-dispersion (ANDi) Yb-doped mode-locked fiber laser, in which nonlinear polarization rotation (NPR) is used to realize mode-locking without any dispersion compensation. Based on the coupled nonlinear Schrdinger (CNLS) equation, a model simulating the mode-locked process of an allnormal-dispersion ring fiber laser is developed, which shows that the achievement of stable mode-locking depends on the alignment of the polarization controller (PC) along the fast-polarization axis of the fiber, the birefringence intensity, and the net cavity dispersion. According to the theoretical analysis, stable mode-locked pulses with pulse duration 300 ps and average output power 33.9mW at repetition rate 36MHz are obtained.     

掺锗硅基高非线性光纤超连续光源研究

利用非线性偏振旋转锁模掺铒光纤激光器和1100m长的掺锗硅基高非线性光纤制作了超连续光源,获得了从1150～1750nm的超宽带输出光谱,其中1150～1350nm波段光谱起伏小于3dB,1600～1700nm波段平坦度优于1dB,并有很好的向长波延展空间。光谱展宽的机理为孤子分裂与受激拉曼散射,而四波混频使光谱进一步展宽。     

非线性放大环形镜“8”字腔光纤激光器实验研究

使用976 nm半导体激光器作为抽运源,对利用非线性放大环形镜（NALM）锁模运行的掺Yb3+光纤激光器进行了实验研究,获得了脉冲宽度43.6 ps,中心波长为1053.3 nm的锁模脉冲激光输出, 光谱宽度8 nm, 输出功率为0.2 mW, 重复频率为18.2 MHz, 经过放大, 通过光栅对腔外色散补偿,在腔外产生了宽度616 fs的脉冲激光.     

飞秒被动锁模环形腔掺Er3＋光纤激光器

在考虑增益、损耗、群速度色散、自相位调制、快速可饱和吸收体等各种参数同时作用情况下，分析了非线性偏振旋转效应自启动锁模机理，研究了腔体参数与锁模脉冲之间的关系，并给出飞秒被动锁模环形腔掺Er3＋光纤激光器实验原理。实验采用性能稳定的980nm半导体激光器作为抽运源，高掺杂短长度掺Er3＋光纤作为增益介质，利用非线性偏振旋转锁模技术，得到了稳定的飞秒自起振锁模光脉冲。抽运功率为23mW时，激光器输出锁模脉冲中心波长1552nm，3dB带宽为7.6nm，重复频率14.0MHz，平均输出功率0.43mW，自起振锁模泵浦阈值功率11.5mW,并观测到了稳定的高阶锁模脉冲输出。该激光器与报道过的相同结构光纤激光器相比,自起振泵浦阈值低、脉冲能量高、稳定性好，且频谱边带幅度小。     

19飞秒激光脉冲的产生与测量

本文介绍产生19飞秒激光脉冲的被动锁模四棱镜补偿群速度分散的环型染料激光器的特点;讨论了二次谐波强度自相关法和二次谐波干涉自相关法。用该激光器产生的超短而高稳定的光源对同步扫描条纹相管作了评价。     

弥散补偿飞秒激光量子理论研究

本文根据我们新建的激光器模型,导出了非线性成形飞秒光脉冲的量子理论锁模方程。在薛定谔表象中,用含时哈特利近似方法求得了脉冲电场及光子数分布的形式解。最后讨论了量子锁模方程过渡到经典情形下稳态时的脉冲能量、脉宽及啁啾参量与飞秒激光器运转参量间的关系,得到了理论与实验一致的结果。     

不同皮秒非稳腔中的KTP晶体的腔内倍频效应

以ＫＴＰ晶体作为Ｎｄ：ＹＡＰ锁激光器的内腔倍频元件,在带非共振环（ＡＲＲ）的对撞脉冲锁模（ＣＰＭ）非稳腔虚共焦非稳腔中实现高效倍频转换,其倍频能量转换效率 ５３．４％和６０．２％,测定了两种腔型的基波脉宽分别为８ｐｓ和１８ｐｓ,二次谐波输出的最大能量起伏分别为１０．６％和１２．５％。理论分析了两种没腔型及其实验结果的特点。     

线性啁啾高斯型锁模脉冲的时间相干长度

本文首次提出并讨论了锁模激光脉冲的时间相干长度问题。从时间复相干度定义出发,导出了具有线性啁啾的高斯型锁模脉冲的时间相干长度表达式,可以看出,时间相干长度随着脉冲啁啾的增大而减小;与这种脉冲的时间宽度比较可以得出结论,在没有啁啾时,脉冲的时间相干长度等于脉冲时间宽度的二倍。     

Blue-lines pumped Kerr-lens mode-locked Cr:LiSGaF laser

We report a blue-lines pumped femtosecond Kerr-lens mode-locked Cr:LiSGaF laser based on a tight-focusing geometry. With a combination of 488, 476 and 458 nm lines as a pump source, 58 fs pulses centered at 845 nm were generated. The average output power is 30 mW, and time–band product is 0.331, assuming a sec h² pulse shape. Neither acousto-modulator nor physical aperture or slit were used in this cavity.