被动调Q锁模掺镱光纤激光器

环形腔被动锁模掺饵光纤激光器

陈祖聪;阮双琛;郭春雨;胡学娟;欧阳德钦

【期刊名称】《光子学报》

【年(卷),期】2012()3

【摘要】通过在非线性偏振旋转环形腔内引入一种可旋转的在线起偏器,在保证装置的全光纤化结构的前提下,简化了被动锁模光纤激光器的结构.通过联合调节可旋转的在线起偏器、1/2波片和1/4波片的角度实现了掺饵光纤锁模脉冲20nm间隔的双波长调谐输出,调谐过程中观察到了锁模脉冲双波长状态.另外,从装置中去掉1/2波片后,仅调谐可旋转的在线起偏器和1/4波片也能够实现锁模脉冲的单波长稳定输出.

【总页数】4页(P267-270)

【关键词】在线旋转起偏器;可调谐;被动锁模;光纤激光器

【作者】陈祖聪;阮双琛;郭春雨;胡学娟;欧阳德钦

【作者单位】深圳大学激光工程重点实验室

【正文语种】中文

【中图分类】TN248

【相关文献】

1.被动锁模复合环形腔掺铒光纤激光器的自启动分析 [J], 黄志坚;孙军强

2.被动谐波锁模Er3+/yb3+共掺双包层光纤环形腔激光器 [J], 任芳;向望华;师晓宙;祖鹏;白扬博;张贵忠 3.基于SESAM的被动调Q环形腔掺饵光纤激光器 [J], 黄春雄;陈礼林;陈海燕

4.飞秒被动锁模环形腔掺Er3+光纤激光器 [J], 赵德双;刘永智;王秉中;张长命;黄绣江

5.被动锁模掺饵光纤激光器的研究 [J], 何理;杨伯君;张金胜;于丽;张晓光

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可调谐被动锁模掺铥光纤激光器

佚名

【摘要】为了实现波长可调谐被动锁模掺铥光纤激光器,提出了基于激光腔随机双折射效应通过调节激光偏振态来改变被动锁模掺铥光纤激光器的工作波长的方法,并进行了原理分析和实验验证.结果表明,调节偏振控制器可实现在201 0nm,201

9nm,2024nm,2050nm等多个中心波长处的锁模脉冲输出,同时在单个中心波长附近,还可以精密调谐.这种可调谐锁模激光器结构简单、可调谐性好,对光通信、超快光学、医学、遥感技术和雷达等应用中光源的选择有一定的参考价值.

【期刊名称】《激光技术》

【年(卷),期】2019(043)001

【总页数】4页(P11-14)

【关键词】激光器;掺铥光纤激光器;被动锁模;波长可调谐;双折射

【正文语种】中文

【中图分类】TN248

引言

日益成熟的光纤通信技术在一定程度上推动了信息化时代的发展进程。光纤激光器作为光纤通信的理想光源，成为继固体激光器问世以来的又一大新发明。相对于传统的固体激光器，光纤激光器对环境要求低、与光纤系统的耦合性好、转换效率高、结构小巧灵活，更加适合实际应用［1］。和传统的掺铒光纤激光器、掺镱光纤激光器相比，掺铥光纤激光器输出的激光波段在2μm，同样处于光纤通信的低损耗窗口，也可应用于空间光通信。同时，2μm波段是人眼安全波段，水分子在此波段有强烈的吸收峰，使得掺铥光纤激光器对人体的软组织结构有切割、汽化等作用［2］，因而，掺铥光纤激光器在生物学和医疗方面也有重大的应用前景。2μm掺铥光纤激光器在输出窄线宽和高脉冲能量方面更有优势，是光学参量振荡器不可或缺的抽运源，通过非线性转换可以获得中红外波段的激光［3］。不仅如此，2μm激光器是气体探测中特别具有吸引力的光源，如对CO2的探测就可以使用这种光源［4］。

近年来，波长可调谐的脉冲光纤激光器作为光源在光波分复用-时分复用通信系统中发挥着重要作用。与连续光纤激光器相比，脉冲光纤激光器在保证高光束质量、高环境稳定性、高光光转换率的同时，激光峰值功率更高;锁模脉冲光纤激光器可以产生稳定高重复频率的超短光脉冲，是较为理想的通信用光源。相较于主动锁模方式，被动锁模激光器结构简单、成本低、应用范围更加广泛［5-7］。常见的被动锁模方式有可饱和吸收体锁模［8］，非线性光纤环形镜锁模［9］和非线性偏振旋转锁模［10］。基于可饱和吸收体的掺铥光纤激光器环境稳定性相对较高，直接将参量合适的可饱和吸收体置于激光腔内就能实现锁模，但是损伤阈值低，输出功率低。2012年，俄罗斯科学院 CHERNYSHEVA等人［11］提出一种基于可饱和吸收体的锁模掺铥光纤激光器，腔内采用高掺杂浓度锗硅光纤进行色散管理，实现了重复频率52.6MHz，脉宽230fs的2μm锁模脉冲。随着碳纳米管、金纳米棒、二硫化钼等新型被动锁模材料的出现，可饱和吸收体锁模受到广泛关注。吉林大学KANG等人［12］提出了一种利用金纳米棒作为可饱和吸收体的被动锁模掺铥光纤激光器，得到了脉宽为 4.02ps、重复频率为 37.49MHz、中心波长为1982nm、输出功率为6mW的脉冲激光;非线性环形镜锁模激光器只能工作在重复频率较低的情况下［13］。2014年，LI等人报道了基于非线性光学环形镜的被动锁模光纤激光器，得到脉宽为2.8ps、重复频率为1.514MHz、中心波长为

宽光谱全正色散锁模掺镱光纤激光器

李蒙蒙;侯磊;林启蒙;郭鸿宇;陆宝乐;陈浩伟;冯宏剑;白晋涛

【期刊名称】《光子学报》

【年(卷),期】2017(46)1

【摘要】介绍了一种全正色散宽光谱被动锁模掺镱光纤激光器,利用非线性偏振旋转技术实现全正色散掺镱光纤激光器的被动锁模.当泵浦功率输出为500mW时,激光脉冲输出功率大于139mW,重复频率约为28.1MHz,脉冲宽度为3.8ps.为了进一步研究全正色散光纤激光器的宽光谱输出特性,在腔内熔接50m单模光纤,同时去除双折射滤波片,在泵浦功率为500mW时,观察到稳定锁模单脉冲耗散孤子,光谱范围为1 005~1 140nm,输出激光脉冲最大平均功率为90mW,重复频率为3.58MHz,脉冲宽度为519ps.

【总页数】6页(P138-143)

【关键词】全正色散;掺镱光纤激光器;宽光谱;非线性偏振旋转;耗散孤子

【作者】李蒙蒙;侯磊;林启蒙;郭鸿宇;陆宝乐;陈浩伟;冯宏剑;白晋涛

【作者单位】西北大学光子学与光子技术研究所光电技术与纳米功能材料国际联合研究中心;西北大学光子学与光子技术研究所陕西省全固态激光及应用工程技术研究中心;西北大学光子学与光子技术研究所陕西省光电子技术重点实验室;西北大学物理学院

【正文语种】中文

【中图分类】TN248 【相关文献】

1.基于色散控制的主动锁模掺镱光纤激光器设计 [J], 李根;陈淑芬;卢骏驰;付雷;邹正峰;孟彦斌

2.全正色散被动锁模掺镱全光纤环形激光器 [J], 张文启;葛廷武;于峰;代京京;王璞;王智勇

3.石墨烯被动锁模全正色散掺镱光纤激光器中的暗脉冲及其谐波∗ [J], 傅宽;徐中巍;李海清;彭景刚;戴能利;李进延

4.全正色散多波长被动锁模耗散孤子掺镱光纤激光器* [J], 徐中巍; 张祖兴†

5.全正色散多波长被动锁模耗散孤子掺镱光纤激光器 [J], 徐中巍; 张祖兴

基于SESAM的3μm波段被动调Q光纤激光器

沈炎龙;栾昆鹏;黄珂;谌鸿伟;周松青;于力;陶蒙蒙;易爱平;冯国斌

【期刊名称】《强激光与粒子束》

【年(卷),期】2015(027)007

【摘要】基于半导体可饱和吸收镜,实现了3 μm波段被动调Q光纤激光器平均功率瓦级输出.激光器最大平均功率为1.0W,对应的最大脉冲能量及最大峰值功率分别为6.9 μJ和21.7W.激光器斜效率为17.8％,最高重复频率为146.3 kHz,最小脉宽为315.0 ns.

【总页数】2页(P3-4)

【作者】沈炎龙;栾昆鹏;黄珂;谌鸿伟;周松青;于力;陶蒙蒙;易爱平;冯国斌

【作者单位】西北核技术研究所激光与物质相互作用国家重点实验室,西安710024;西北核技术研究所激光与物质相互作用国家重点实验室,西安710024;西北核技术研究所激光与物质相互作用国家重点实验室,西安710024;西北核技术研究所激光与物质相互作用国家重点实验室,西安710024;西北核技术研究所激光与物质相互作用国家重点实验室,西安710024;西北核技术研究所激光与物质相互作用国家重点实验室,西安710024;西北核技术研究所激光与物质相互作用国家重点实验室,西安710024;西北核技术研究所激光与物质相互作用国家重点实验室,西安710024;西北核技术研究所激光与物质相互作用国家重点实验室,西安710024

【正文语种】中文

【中图分类】TN212;TN248.1;TN245 【相关文献】

1.基于SESAM的被动调Q光纤光栅掺铒光纤激光器 [J], 陈聪;王蒙;陈海燕

2.基于SESAM的全光纤被动锁模光纤激光器 [J], 王雄飞;李尧;朱辰;张昆;张利明;张大勇;赵鸿

3.2μm波段半导体可饱和吸收镜被动调Q光纤激光器 [J], 杨未强;侯静;张斌;宋锐;刘泽金

4.基于SESAM的被动调Q环形腔掺饵光纤激光器 [J], 黄春雄;陈礼林;陈海燕

RP Fiber Power 被动调Q Nd YAG激光器

文件：Nd-YAG laser, passively Q-switched .fpw 该模型与以上范例相似，但采用Cr:YAG晶体用于被动调Q。可仅采用单光纤作为有源模型，可认为是包括Nd3+和Cr4+离子的单光纤，研究整个谐振长度内的传输。这说明，无需采用通常的能级结构，而是用户对双离子的自定义方式。每一个离子具有两个相关的电子能级。（可忽略高能级，寿命短的能级。）图形如下：

图1为在一定时间段内，模拟泵浦相位的变化。传输持续不断的进行，直至谐振腔往返增益为正。

图2为脉冲辐射之前，钕离子激发的横向分布。

图3模拟了脉冲的产生过程。在此，整个动态模拟需考虑传输时间。该运行较慢，需持续一段时间。因此，动态模拟也需持续几秒钟。在对数坐标轴上模拟输出功率的变化。

图4为小段时间范围内输出功率的变化。

图5为脉冲产生后，Nd3+和Cr4+离子激发的横向分布。

图6为脉冲重复率、能量、脉宽与泵浦功率的函数关系。可见，高泵浦功率仅增加脉冲重复频率，但不改变脉冲固有参量。

基于SESAM的全光纤被动锁模光纤激光器

王雄飞;李尧;朱辰;张昆;张利明;张大勇;赵鸿

【期刊名称】《激光与红外》

【年(卷),期】2015(045)011

【摘要】研究实现了一种主振荡功率放大(MOPA)结构的高功率全光纤皮秒级被动锁模掺镱(Yb3+)光纤激光器.种子源为基于半导体可饱和吸收镜(SESAM)的锁模光纤激光器,其为线性腔结构,输出功率为5.97 mW;预放大级采用单模掺镱光纤进行放大,之后经过4倍重复频率倍增系统和两级双包层掺镱光纤放大器,最终实现了平均功率74.3 W,中心波长1063.4nin,脉冲宽度7.0,ps,重复频率68 MHz的锁模脉冲激光输出.实验中通过对种子光的处理和光纤长度的控制,未出现受激布里渊散射(SBS)、受激拉曼散射(SRS)等非线性效应.

【总页数】6页(P1319-1324)

【作者】王雄飞;李尧;朱辰;张昆;张利明;张大勇;赵鸿

【作者单位】固体激光技术重点实验室,北京100015;固体激光技术重点实验室,北京100015;固体激光技术重点实验室,北京100015;固体激光技术重点实验室,北京100015;固体激光技术重点实验室,北京100015;固体激光技术重点实验室,北京100015;固体激光技术重点实验室,北京100015

【正文语种】中文

【中图分类】TN248.1

【相关文献】 1.基于SESAM的被动调Q光纤光栅掺铒光纤激光器 [J], 陈聪;王蒙;陈海燕

2.基于光纤环镜的被动锁模飞秒脉冲光纤激光器 [J], 张金胜;曹轶乐;祖宏业;于丽;杨伯君

3.全正色散被动锁模掺镱全光纤环形激光器 [J], 张文启;葛廷武;于峰;代京京;王璞;王智勇

4.超低频率全正色散半导体可饱和吸收镜被动锁模光纤激光器 [J], 宋锐;陈胜平;侯静;陆启生;冯庆奇

5.石墨烯被动锁模全正色散掺镱光纤激光器中的暗脉冲及其谐波∗ [J], 傅宽;徐中巍;李海清;彭景刚;戴能利;李进延

低温GaAs被动调Q锁模Nd：GdYVO4激光器的实验研究

文章编号：１６７２—８７８５（２００８）１０—００３４－０４　低温ＧａＡｓ被动调Ｑ锁模Ｎｄ：ＧｄＹＶＯ４　激光器的实验研究　戴　巍　李德川　王明建　张帅一　于国蕾　李　健　（山东师范大学物理与电子科学学院，山东济南２５００１４）　摘　要：采用低温生长的ＧａＡｓ晶体作为被动饱和吸收体兼输出镜，实现了Ｎｄ：ＧｄＹＶＯ４　激光器调Ｑ锁模运转。研究了Ｎｄ：ＧｄＹＶＯ４激光器的基频运转特性及调Ｑ锁模输出特　性。实验结果表明，当用平面镜作为输出镜及泵浦功率为１０Ｗ时，获得激光的输出功　率是３．５ｗ，光～光转换效率是３５％；当用ＧａＡｓ作为输出镜时，激光器调Ｑ运转阈值是　１．２Ｗ，而当泵浦功率是１０Ｗ时，输出功率是１．８８Ｗ，锁模脉冲的重复频率为ｌｌ４ＭＨｚ。　激光调Ｑ锁模深度在７ｗ时达到ｌＯ０％。泵浦功率为８Ｗ时，输出功率为１．５８Ｗ，调Ｑ　包络脉冲的重复频率为９１ｋＨｚ，半峰全宽为４３．２ｎｓ。　关键词：激光器；　Ｎｄ：ＧｄＹＶＯ４；低温ＧａＡｓ晶体；调Ｑ锁模　中图分类号：ＴＮ２４８．１　文献标识码：　Ａ　Ｓｔｕｄｙ　ｏｆ　Ｐａｓｓｉｖｅ　Ｍｏｄｅ　Ｌｏｃｋｉｎｇ　ｏｆ　ａ　Ｄｉｏｄｅ－ｐｕｍｐｅｄ　Ｎｄ：ＧｄＹＶＯ４　Ｌａｓｅｒ　ｗｉｔｈ　ａ　ＬＴ－ＧａＡｓ　ＤＡＩ　Ｗｅｉ．ＬＩ　Ｄｅ—ｃｈｕａｎ，ＷＡＮＧ　Ｍｉｎｇ－ｊ　Ｊａｎ．ＺＨＡＮＧ　Ｓｈｕａｉ—ｙｉ，ＹＵ　Ｇｕｏ－ｌｅｉ，ＬＩ　Ｊｉａｎ　（Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆＰｈｙｓｉｃｓ　ａｎｄ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，Ｓｈａｎｄｏｎｇ　Ｎｏｒｍａｌ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉ　￣＇ｎａｎ　２５００１４，Ｃｈｉｎａｊ　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂｙ　ｕｓｉｎｇ　ａ　ｐｉｅｃｅ　ｏｆ　ＧａＡｓ　ｃｒｙｓｔａｌ　ｇｒｏｗｎ　ａｔ　ｌｏｗ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ａｓ　ａ　ｐａｓｓｉｖｅｌｙ　ｓａｔｕｒａｔｅｄ　ａｂｓｏｒｂｅｒ　ａｓ　ｗｅｌｌ　ａｓ　ａ　ｏｕｔｐｕｔ　ｃｏｕｐｌｅｒ，ａ　ｐａｓｓｉｖｅｌｙ　Ｑ—ｓｗｉｔｃｈｅｄ　ｍｏｄｅ－ｌｏｃｋｉｎｇ　Ｎｄ：ＧｄＹ￣０４　ｌａｓｅｒ　ｉｓ　ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｄ．　Ｔｈｅ　ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌ　ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　ａｎｄ　Ｑ—ｓｗｉｔｃｈｅｄ　ｏｕｔｐｕｔ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｎｄ：ＧｄＹＶ０４　ｌａｓｅｒ　ａｒｅ　ｓｔｕｄｉｅｄ．　Ｔｈｅ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗ　ｔｈａｔ　ｗｈｅｎ　ａ　ｐｌａｎａｒ　ｍｉｒｒｏｒ　ｉｓ　ｕｓｅｄ　ａｓ　ｔｈｅ　ｏｕｔｐｕｔ　ｍｉｒｒｏｒ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｉｎｃｉｄｅｎｔ　ｐｕｍｐｉｎｇ　ｐｏｗｅｒ　ｉｓ　１０Ｗ．ｔｈｅ　ｏｕｔｐｕｔ　ｐｏｗｅｒ　ｏｆ　３．５Ｗ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｏｐｔｉｃａｌ－ｏｐｔｉｃａｌ　ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ　ｏｆ　３５％ｃａｌｌ　ｂｅ　ｏｂｔａｉｎｅｄ；ｗｈｅｎ　Ｇ　ａＡｓ　ｉｓ　ｕｓｅｄ　ａ．ｓ　ｔｈｅ　ｏｕｔｐｕｔ　ｍｉｒｒｏｒ，ｔｈｅ　ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ　ｐｏｗｅｒ　ｆｏｒ　Ｑ—ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ　ｍｏｄｅ—ｌｏｃｋｅｄ　ｉｓ　１．２Ｗ；ａｎｄ　ｗｈｅｎ　ｔｈｅ　ｉｎｃｉｄｅｎｔ　ｐｕｍｐｉｎｇ　ｐｏｗｅｒ　ｉｓ　１０Ｗ，ｔｈｅ　ｏｕｔｐｕｔ　ｐｏｗｅｒ　ｏｆ　１．８８Ｗ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｍｏｄｅ—ｌｏｃｋｅｄ　ｐｕｌｓｅ　ｔｒａｉｎ　ｗｉｔｈ　ａ　ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ　ｒａｔｅ　ｏｆ　１　１４ＭＨｚ　ｃａｄ　ｂｅ　ｏｂｔａｉｎｅｄ．Ａｔ　ｔｈｅ　ｉｎｃｉｄｅｎｔ　ｐｕｍｐｉｎｇ　ｐｏｗｅｒ　ｏｆ　７Ｗ，ｔｈｅ　ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ　ｄｅｐｔｈ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｑ—ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ　ｍｏｄｅ－ｌｏｃｋｉｎｇ　ｐｕｌｓｅ　ｉｓ　ｕｐ　ｔｏ　１００％：ａｔ　ｔｈｅ　ｉｎｃｉｄｅｎｔ　ｐｕｍｐｉｎｇ　ｐｏｗｅｒ　ｏｆ　８Ｗ，ｔｈｅ　ｏｕｔｐｕｔ　ｐｏｗｅｒ　ｏｆ　１＿５８Ｗ，ｔｈｅ　Ｑ—ｓｗｉｔｃｈｅｄ　ｅｎｖｅｌｏｐｅ　ｐｕｌｓｅ　ｔｒａｉｎ　ｗｉｔｈ　ａ　ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ　ｒａｔｅ　ｏｆ　９１ｋＨｚ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｆｕｌｌ　ｗｉｄｔｈ　ａｔ　ｈａｌｆ　ｍａｘｉｍｕｍ（ＦＷＨＭ）ｏｆ　４３．２ｎｍ　ｃａｎ　ｂｅ　ｏｂｔａｉｎｅｄ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｌａｓｅｒｓ；Ｎｄ：ＧｄＹＶＯ４；ＧａＡｓ　ｇｒｏｗｎ　ａｔ　ｌｏｗ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ；Ｑ—ｓｗｉｔｃｈｅｄ　ｍｏｄｅ—ｌｏｃｋｉｎｇ　１引言　近年来，激光二极管（ＬＤ）泵浦的全固态激　光器（ＤＰＳＬ）以体积小、效率高、结构紧凑、可靠　性高等特点，在激光医学诊疗、激光测量、光学　信息存储等方面得到了日益广泛的应用，ＤＰＳＬ　的效率及各方面的性能主要取决于激光晶体的　收稿日期；２００８－０６－１３　作者简介：戴巍（１９８３——），女，山东淄博人，硕士研究生，主要从事全固态激光器件研究。　ＩＮＦＲＡＲＥＤ（ＭＯＮＴＨＬＹ）／ＶＯＬ．２９，ＮＯ．

基于微纳光纤-单壁碳纳米管可饱和吸收体的被动调Q掺镱光纤激光器

第３８卷第５期　２０１７年５月　发　光　学　报　ＣＨＩＮＥＳＥ　Ｊ０ＵＲＮＡＬ　０Ｆ　ＬＵＭＩＮＥＳＣＥＮＣＥ　Ｖｏｌ＿３８　Ｎｏ．５　

Ｍａｙ，２０１７　

文章编号：１０００—７０３２（２０１７）０５－０６３０－０６　

基于微纳光纤－单壁碳纳米管可饱和　

吸收体的被动调Ｑ掺镱光纤激光器　

康　拈　，刘明奕　，刘承志　，李振伟　，马　磊　，许　阳　，秦伟平　，秦冠仕　

（１．中国科学院国家天文台长春人造卫星观测站，吉林长春１３０１１７：　２．吉林大学集成光电子国家重点联合实验室吉林大学实验区，吉林长春１３００１２）　

摘要：为实现具有高脉冲能量的调Ｑ脉冲激光输出，利用微纳光纤．单壁碳纳米管复合的方法制备可饱和吸　收体，并对基于该类型可饱和吸收体器件的被动调Ｑ掺镱光纤激光器进行研究。采用拉伸法将普通单模石　英光纤拉制成微纳光纤，将其与单壁碳纳米管溶液复合，进一步制备成全光纤集成型器件。将该器件置于环　形腔掺镱光纤激光器中，利用９７６　ｎｍ半导体激光器作为抽运源。当抽运功率为５３　ｍｗ时，实现了调Ｑ脉冲　激光输出，激光中心波长为１　０３９　ｎｍ。进一步提升抽运功率至７６　ｍＷ，可获得脉冲宽度为３．１　Ｉｘｓ、重复频率为　２５．５　ｋＨｚ、单脉冲能量为９４１　ｎＪ的调Ｑ脉冲激光输出。研究表明，利用微纳光纤制备的可饱和吸收体器件具　有较高的损伤阈值，可用于实现高脉冲能量的激光输出。　

关键词：激光器；光纤激光器；被动调Ｑ；碳纳米管；微纳光纤　中图分类号：ＴＮ２４８．１　文献标识码：Ａ　ＤＯＩ：１０．３７８８／ｆｇｘｂ２０１７３８０５．０６３０　

Ｐａｓｓｉｖｅｌｙ　Ｑ－ｓｗｉｔｃｈｅｄ　Ｙｂ３　．ｄｏｐｅｄ　Ｆｉｂｅｒ　Ｌａｓｅｒ　Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　

Ｍｉｃｒｏｆｉｂｅｒ－ｓｉｎｇｌｅ　Ｗａｌｌ　Ｃａｒｂｏｎ　Ｎａｎｏｔｕｂｅ　Ｓａｔｕｒａｂｌｅ　Ａｂｓｏｒｂｅｒ　

ＫＡＮＧ　Ｚｈｅ　，ＬＩＵ　Ｍｉｎｇ．ｙｉ　，ＬＩＵ　Ｃｈｅｎｇ—ｚｈｉ　，ＬＩ　Ｚｈｅｎ—ｗｅｉ　，ＭＡ　Ｌｅｉ　，　

-锁模激光器综述

东北石油大学

课程设计

2013年 3 月 8 日

课程光电子技术课程设计

题目锁模激光器的设计

学院电子科学学院

专业班级电子09-1班

学生姓名

学生学号

指导教师东北石油大学课程设计任务书

课程光电子技术基础课程设计

题目锁模激光器的设计

专业电子科学与技术姓名学号 04

主要内容、基本要求、主要参考资料等

1、主要内容：

设计一锁模激光器，说明所设计的锁模激光器的基本原理、给出所设计的锁模激光器的结构、所使用的材料。

2、基本要求：

说明该锁模激光器的性能参数，撰写报告。

3、主要参考资料：

[1]江涛,激光与光电子学进展,北京,电子工业出版社,2000年(8) 40-43

[2]贾正根,半导体报,北京,电子工业出版社,2000年6月第37卷(3)45-47

[3]周炳琨等,激光原理,第5版,北京,国防工业出版社,2004年8月

[4]马养武等,光电子学,第2版,杭州,浙江大学出版社,2003年3月

完成期限 2013.3.4 ~2013.3.8

指导教师

专业负责人

2013年 3 月 4 日

第1章概述 ............................................................................................................................................... 4

大脉冲能量单层CVD石墨烯被动调Q掺镱双包层光纤激光器

吴健;吴端端;黄义忠;罗正钱;许惠英;蔡志平

【摘要】基于单层化学气相沉积(CVD)石墨烯可饱和吸收体的大脉冲能量被动调Q双包层光纤激光器.采用三明治结构,将CVD法生长的单层石墨烯通过聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)从铜箔上转移到光纤端面,制备成PMMA/石墨烯调Q器.采用全光纤线性腔结构,掺镱双包层光纤和PMMA/单层石墨烯分别作为增益介质和被动调Q器件,大功率975nm半导体激光器作为泵浦源,大比例(95％)功率耦合输出,成功实现了中心波长为1 063.6 nm大脉冲能量的稳定调Q光纤激光器.调Q脉冲序列重复频率在9.7～26.46 kHz连续可调,当泵浦功率为756.1 mW时,最大输出功率为46mW,最小脉宽为4.5μs,并且获得的最大单脉冲能量为1.7 μJ.实验结果表明,单层CVD石墨烯性能优异,将有望在双包层光纤激光器中实现更大平均功率、单脉冲能量的激光输出.

【期刊名称】《厦门大学学报（自然科学版）》

【年(卷),期】2014(053)005

【总页数】5页(P661-665)

【关键词】单层化学气相沉积石墨烯;双包层光纤激光器;被动调Q;大脉冲能量

【作者】吴健;吴端端;黄义忠;罗正钱;许惠英;蔡志平

【作者单位】厦门大学信息科学与技术学院,光电子技术研究所,福建厦门 361005;厦门大学信息科学与技术学院,光电子技术研究所,福建厦门 361005;厦门大学信息科学与技术学院,光电子技术研究所,福建厦门 361005;厦门大学信息科学与技术学院,光电子技术研究所,福建厦门 361005;厦门大学信息科学与技术学院,光电子技术研究所,福建厦门 361005;厦门大学信息科学与技术学院,光电子技术研究所,福建厦门 361005

【正文语种】中文

【中图分类】TN248.1

光纤激光器具有转换效率高、体积小、光束质量好、结构紧凑、散热方便等优点,已广泛应用于光纤通信、材料加工、传感等领域[1-3]．尤其是高功率、大脉冲能量、高稳定度的脉冲光纤激光器,在工业加工、医疗、科学研究等领域有着广阔的应用前景[4]．目前,被动调Q由于无需额外的电子Q开关器件,如声光调Q器、电光调Q器,即可较廉价获得高质量的调Q脉冲而备受青睐．被动调Q的关键在于插入到激光谐振腔中的可饱和吸收体,20多年来,已发现多种可饱和吸收体,包括过渡族金属掺杂晶体、半导体可饱和吸收镜(SESAM)、碳纳米管(CNT)等[5-7]．但过渡族金属掺杂晶体由于其块状结构而不利于全光纤化;SESAM虽然恢复时间快,稳定性好,但其制备工艺复杂,成本高;CNT具有价格低廉,超快恢复时间等优点,但其可饱和吸收波长取决于他的管径,且制备时管径可控性差,难以实现真正意义上的全波段可饱和吸收;因此寻找更为有益的可饱和吸收体显得非常必要和迫切．自2004年被发现以来,石墨烯便掀起了世界范围内的研究热潮[8]．由于其独特的二维蜂窝状晶格和零带隙狄拉克锥结构,石墨烯具有独特的光学特性,作为可饱和吸收体时,具有可饱和阈值低、调制深度大、恢复时间快、超宽带可饱和吸收等优势．2009年,Bao等[9]首次将石墨烯作为可饱和吸收体应用于掺铒光纤激光器中,实现了锁模激光输出．2010年,厦门大学Luo等[10]首次利用石墨烯获得了双波长被动调Q掺铒光纤激光器,其重复频率为3.3～65.9 kHz可调,最小脉宽和最大单脉冲能量分别为3.7 μs和16.7 nJ．目前报道的石墨烯调Q光纤激光器大多数采用多层石墨烯或者聚合物石墨烯[11-13],虽然多层石墨烯可以一定程度上增大其调制深度,但同时增加了其非饱和损耗,从而降低了石墨烯的损伤阈值,使用单层化学气相沉法积(CVD)石墨烯具有非常低的非饱和损耗,其损伤阈值超大,并更能反映石墨烯的光学特性.另一方面,以往的石墨烯调Q光纤激光器大都采用单包层掺铒或者掺镱光纤作为增益介质[11-14],这大大限制了调Q激光的大脉冲能量获得,因此本实验采用掺镱双包层光纤作为增益介质,借助其超大增益,将有望实现高平均功率、大脉冲能量的全光纤石墨烯调Q光纤激光器．