全正色散耗散孤子掺镱光纤激光器

正色散光纤激光器中耗散孤子形成的瞬态过
程
正色散光纤激光器中形成耗散孤子的瞬态过程可简要描述为以下几个步骤：
1. 激光器的工作状态被调整至临界工作点，即同时满足正色散和非线性色散的平衡点。

2. 当外界扰动超过一定阈值时，激光脉冲将发生强烈的非线性效应，即在光纤中形成了一种相干结构——耗散孤子。

3. 耗散孤子是由于正色散和非线性色散、自聚焦和自耗散等因素之间的相互作用而形成的，通常具有高峰值功率、紧凑的脉冲宽度和复杂的幅度和相位结构。

4. 耗散孤子的形成和演化是一个瞬态过程，它的寿命通常较短（约几十到几百微秒）。

5. 耗散孤子的形成和演化过程中，能量从低频分布到高频，并且在波长空间上呈现出可测的扩散特性。

以上述瞬态过程为基础，研究者可以进一步探究耗散孤子的物理特性，以及在光通信等领域中的应用。

全正色散被动锁模掺镱全光纤环形激光器张文启;葛廷武;于峰;代京京;王璞;王智勇【摘要】采用976 nm半导体激光器为泵浦源,高掺杂Yb3+光纤为增益介质,利用非线性偏转效应实现被动锁模.得到了中心波长为1046 nm,光谱宽度为24 nm,脉冲宽度为54 ps,平均输出功率为93 mW的超短脉冲.通过缩短腔长,获得了较高的重复频率,达到41 MHz.%976 nm LD pumped laser is used as the pump source and high concentration Yb3 +-doped fiber is adopted as gain ing the nonlinear polarization rotation (NPR) effect of the fiber, mode-locked pulse is obtained.The center wavelength of the mode-locked pulse is 1046 nm with 3 dB bandwidth of 24 nmo The pulse duration is 54 ps and the average power is 93 mW.In order to achieve a high fundamental repetition rate ,we use a shorter cavity.The fundamental repetition rate reaches 41 MHz.【期刊名称】《激光与红外》【年(卷),期】2011(041)001【总页数】4页(P54-57)【关键词】光纤激光器;被动锁模;非线性偏振旋转;环形腔【作者】张文启;葛廷武;于峰;代京京;王璞;王智勇【作者单位】北京工业大学,北京,100124;北京工业大学,北京,100124;北京工业大学,北京,100124;北京工业大学,北京,100124;北京工业大学,北京,100124;北京工业大学,北京,100124【正文语种】中文【中图分类】TN248.4利用掺稀土光纤锁模激光器获得超短脉冲，在光纤通信、超快光学、光纤传感、工业加工、光信息处理、激光制导、医疗、惯性约束快点火、全色显示和激光印刷等领域都有重要应用，近年来引起人们的广泛关注，并已在Nd3+，Tm3+，Er3+，Yb3+等掺杂光纤中获得了锁模光脉冲输出［1-4］。

专利名称：掺镱多芯光子晶体光纤锁模激光器专利类型：发明专利
发明人：胡明列,方晓惠,王清月
申请号：CN201010295426.6
申请日：20100929
公开号：CN101969175A
公开日：
20110209
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种掺镱多芯光子晶体光纤锁模激光器，属于激光技术领域。

该激光器为σ腔结构，主体基于掺镱多芯光子晶体光纤，并用单模光纤作为选模器进行选模，激光器工作在全正色散区，腔内无任何的色散补偿元件，借助半导体可饱和吸收镜启动锁模。

本发明的优点在于，所用的多芯光子晶体光纤的模场面积比普通光纤大两个数量级，可以支持的单脉冲能量也相应的比传统光纤激光器高100倍以上，所用的选模元件为单模光纤，选模稳定且操作方便，输出的脉冲具有光谱宽，脉宽窄和能量高的特点，输出模场远场分布为高斯分布。

申请人：天津大学
地址：300072 天津市南开区卫津路92号
国籍：CN
代理机构：天津市杰盈专利代理有限公司
代理人：王小静
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掺镱光纤激光器工作原理掺铒光纤激光器作为一种高效率、高功率、高光质、可调谐性和可重复性良好的激光器，被广泛地应用于各个领域。

而掺镱光纤激光器也是一种常见的激光器，它与掺铒光纤激光器相似，但通过掺入不同的离子来实现不同的工作波长。

下面将为大家介绍掺镱光纤激光器的工作原理。

掺镱光纤激光器的工作原理就是利用掺镱光纤的激活离子镱离子来实现激光的放大和发射。

掺镱光纤激光器的能量转化过程大致可以分为三个阶段：抽运阶段、饱和阶段和发射阶段。

在抽运阶段，由激光二极管提供泵浦能量，使得掺镱光纤中的镱离子激发跃迁到较高的能级，形成了一个高能级的激发态。

这个高能态能够吸收输入光的辐射能量，从而使得掺镱光纤中的镱离子获得一定的能量。

在饱和阶段，当掺镱光纤中的镱离子在高能态时，它们可以通过非辐射跃迁的方式跃迁到一个低能态，当他们从高能态跃迁到低能态时，就释放出了能量，放大输入光。

在发射阶段，当掺镱光纤中的镱离子从高能态跃迁到低能态时，会释放出能量，激发产生的能量会与输入的光线叠加在一起，使得输出光能够以较高的能量进行发射。

这里的掺镱光纤激光器利用了激活离子镱离子的特性，实现了激光器的抽运、激化和能量输出。

在掺镱光纤激光器的应用中，其主要优点就是能够满足高功率、高效率、高光质、可调谐性等特殊需求。

同时，在生物医学、材料加工等领域中也有着广泛的应用。

例如，在材料加工方面，掺镱光纤激光器可用于切割、钻孔、雕刻和焊接各种材料。

在生物医学方面，掺镱光纤激光器可用于激光治疗和医学成像等领域。

总之，掺镱光纤激光器是一种非常有用的激光器，它可以产生高质量的激光输出，并可满足各种复杂的工业和医学应用。

其工作原理简单清晰，但是需要注意的是，较高的泵浦功率和较长的光纤长度会导致离子之间过多相互作用，因而降低激发和放大效率，导致激光器性能下降。

因此，在实际应用过程中，需要科学合理地制定掺杂浓度、泵浦功率与光纤长度等参数以达到最佳效果。

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∗傅宽;徐中巍;李海清;彭景刚;戴能利;李进延【期刊名称】《物理学报》【年(卷),期】2015(0)19【摘要】Graphene has recently been proposed as an attractive material in saturable absorption (SA) applications due to its broad operation range, low saturation power, easy fabrication, high reliability, and quick recovery time. In this paper, we use laser-induced deposition to prepare graphene saturable absorber, and apply it in a mode-locked all-normal-dispersion (ANDi) Yb-doped fiber laser to experimentally investigate different operational states. By adjusting a polarization controller (PC) and the pump power, bright pulses, dark-bright pulse pairs and their second-harmonic pulses, as well as dark pulses and their second, third-harmonic pulses can all be obeserved. In particular, it is the first time to our knowledge to report on the formation of dark-bright pulse pairs, dark pulses and their harmonic mode locking (HML) counterparts in graphene-based passively mode-locked Yb-doped fiber laser with ANDi cavity. Accoding to simulation, the main causes of these pulses are different cavity nonlinear effects which result from the fiber mode-lock members including graphene. Bright pulses, dark pulses and dark-bright pulse pairs are determined both by the laser structure and their own initial signals.Bright pulse harmonic generation is ascribed to the noise gains which form new components. However, it is found that the multiple-time repetition rate of dark pulses is a result of square pulse splitting of each component. This consequence may be of potential application in new type mode-locked fiber lasers.【总页数】7页(P1-7)【作者】傅宽;徐中巍;李海清;彭景刚;戴能利;李进延【作者单位】武汉光电国家实验室，武汉 430074;武汉光电国家实验室，武汉430074;武汉光电国家实验室，武汉 430074;武汉光电国家实验室，武汉 430074;武汉光电国家实验室，武汉 430074;武汉光电国家实验室，武汉 430074; 华中科技大学光学与电子信息学院，武汉 430074【正文语种】中文【相关文献】1.全光纤化自脉冲抑制的连续稳定运转掺镱光纤激光器 [J], 赵翔;郑也;柏刚;杨依枫;陈晓龙;漆云凤;何兵;周军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.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 [J], 吴健;吴端端;黄义忠;罗正钱;许惠英;蔡志平4.宽光谱全正色散锁模掺镱光纤激光器 [J], 李蒙蒙;侯磊;林启蒙;郭鸿宇;陆宝乐;陈浩伟;冯宏剑;白晋涛5.基于MoO_3可饱和吸收体的掺镱被动锁模光纤激光器 [J], 江俊林;乐文杰;王玮琦;丁翌辰;吴波;沈永行因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

掺镱光纤激光器的工作原理
掺镱光纤激光器的工作原理是利用镱离子的能级结构和光纤的增益介质性质来实现的。

下面介绍具体的工作原理过程：
1. 激发过程：首先，通过外部光源（一般是半导体激光器或其他激光器）向光纤中注入泵浦光。

这些泵浦光的能量应与镱离子的能级结构相匹配，以实现吸收和激发镱离子的转变。

2. 能级结构：镱离子在基态时具有一个基本的电子能级结构，其中包括多个激发态和一个较低的自旋单态基态。

当镱离子被泵浦光激发后，部分电子会从基态跃迁到激发态能级。

3. 辐射跃迁：镱离子中的激发态在经过一段时间后，通过辐射跃迁的过程回到基态。

这个过程中，激发态能级中的电子会释放出辐射能量，产生光子。

这些光子的能量和频率与镱离子的能级结构及跃迁路径相关。

4. 光纤结构：光纤是一个具有高增益的介质，能够有效地放大通过的光信号。

镱离子将产生的光子通过自发辐射逐渐注入光纤中，并经过多次相互作用和增强，从而引起光子数的指数级增加。

5. 输出激光：当光信号在光纤中积累到一定程度时，可以获得激光输出。

输出光的频率、功率和波长取决于镱离子的能级结构和光纤的性质。

掺镱光纤激光器由于具有较高的效率、较窄的光谱宽度和较高
的输出功率等特点，在激光通信、激光雷达、医学和科学研究领域有着广泛的应用。

倏逝场作用氧化石墨烯大能量耗散孤子锁模双包层光纤激光器吴端端;黄义忠;罗正钱;蔡志平;许惠英【摘要】报道了倏逝场作用氧化石墨烯的可饱和吸收体用于锁模掺镱双包层光纤激光器,产生大能量151.54 nJ耗散孤子.利用熔锥光纤倏逝场诱导沉积氧化石墨烯方法,所制备的可饱和吸收体不仅拥有耐高功率、光纤兼容等优点;而且,熔锥光纤引入光带通滤波,有益于耗散孤子在光纤激光腔中形成.同时结合光纤包层泵浦技术,高脉冲能量耗散孤子在锁模掺镱双包层光纤激光器中被获得,产生的耗散孤子单脉冲能量高达151.54 nJ,重复频率271.4 kHz,信噪比57 dB.【期刊名称】《厦门大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2014(053)005【总页数】4页(P666-669)【关键词】熔锥光纤;氧化石墨烯;耗散孤子;大能量;锁模【作者】吴端端;黄义忠;罗正钱;蔡志平;许惠英【作者单位】厦门大学信息科学与技术学院,福建厦门 361005;厦门大学信息科学与技术学院,福建厦门 361005;厦门大学信息科学与技术学院,福建厦门 361005;厦门大学信息科学与技术学院,福建厦门 361005;厦门大学信息科学与技术学院,福建厦门 361005【正文语种】中文【中图分类】TN248.1石墨烯因其独特的二维原子结构表现出优异的光可饱和吸收性能,可作为优越的锁模或调Q器件，因此,近几年来基于石墨烯锁模/调Q光纤激光器的研究备受关注,是最近激光器研究领域的热点之一．相比较地,氧化石墨烯不仅具有与石墨烯相媲美的可饱和吸收特性[1],同时,由于官能团的存在,还具有很强的亲水性,且直接制备氧化石墨烯水溶液的工艺比石墨烯更为简单、制作成本更低．因此,使用氧化石墨烯可能将更有益于实现锁模激光器的商业化．2009年,剑桥大学研究小组[2]与新加坡南洋理工大学研究小组[3]分别率先报道了石墨烯锁模掺铒光纤激光器．随即掀起了国际上对石墨烯锁模光纤激光器的研究热潮[4-12]．石墨烯锁模从正色散腔至负色散腔，从近红外1 μm至中红外2 μm，从稀土增益光纤至非线性拉曼增益光纤等等,各方面的研究工作均已展开．其中,石墨烯锁模的反常色散腔因易于产生传统的光孤子,限制了孤子脉冲能量(通常小于1 nJ);为获得大脉冲能量锁模脉冲,研究者们通常采用正常色散腔锁模来获得耗散孤子[13]．然而,目前基于石墨烯锁模产生耗散孤子的能量仍不够高[14],主要归咎于:1) 使用端面型石墨烯饱和吸收器件,因腔内激光直接穿透石墨烯,易导致石墨烯热损伤,不利于高能量锁模脉冲的产生．2) 使用单模稀土掺杂光纤导致增益易饱和;Zhao 等[14]使用端面型石墨烯饱和吸收体实现了石墨烯锁模耗散孤子,但其单脉冲能量仅为0.41 nJ．如果采用锥形光纤,石墨烯与表面倏逝光相互作用,散热性能好,益于高功率运转．因此,若采用倏逝场作用石墨烯或氧化石墨烯构成耐高功率可饱和吸收体将是可行的方案之一．另一方面,若采用大模场面积光纤作为增益光纤,易于大泵浦功率注入,获得足够大光增益,即可产生超大能量锁模脉冲[9,15-16]．利用石墨烯锁模掺镱双包层光纤激光器,Liu等[9]已成功获得单脉冲能量163 nJ脉冲,但锁模脉冲并未表现出耗散孤子特征．本文利用975 nm大功率半导体激光器泵浦正色散掺镱双包层光纤激光器,采用倏逝场作用的氧化石墨烯作为可饱和吸收体,得到了151 nJ高能量耗散孤子脉冲输出．大能量耗散孤子的形成主要归因于熔锥光纤带通滤波特性、光纤增益带宽限制、正色散和腔内非线性效应等共同作用的结果．1 实验装置和原理分析大能量耗散孤子锁模掺镱双包层光纤激光器的实验装置如图1所示．最大输出功率9 W的975 nm LD通过980/1 064 nm合束器泵浦一段10 m长的保偏双包层掺镱光纤(YDF,5/130,包层吸收1.7 dB/m @975 nm,工作波长1 060～1 115 nm)．350 m长的单模掺磷光纤插入腔内 (色散值约-4 ps/nm/km波长1 064 nm,截止波长1 000 nm),其主要作用为:1) 加长腔长,降低锁模脉冲的重复频率,从而易于获得大脉冲能量输出;2) 长腔有利于降低锁模阈值[17]．偏振控制器用于调节腔内偏振态优化锁模运转,氧化石墨烯沉积的熔锥光纤作为可饱和吸收体．2个耦合器构成宽带光纤环形反射镜(FLM1、FLM2),形成激光线性谐振腔．其中,FLM1是耦合比为50∶50的耦合器构成的全反镜;FLM2是耦合比为80∶20的耦合器构成,光透射率为36%．我们采用线形腔结构(腔体有效腔长是环形腔的2倍),能增加有效腔长使输出激光的重复频率降低,更加有利于增加单脉冲能量．激光输出的脉冲通过1 GHz的光电探测器连接到示波器和频谱分析仪监测,同时利用光谱分析仪观察其锁模光谱特性．图1 实验装置图Fig.1 Experimental setup实验中,氧化石墨烯沉积的熔锥光纤至关重要．氧化石墨烯制备方法如下:首先采用改进的Hummers法从天然石墨中获得氧化石墨粉体,然后通过高强度超声波震荡制成氧化石墨烯水溶液[18]．经过熔锥光纤倏逝场将溶液中氧化石墨烯片沉积至锥腰部位,这部分的详细过程参见我们之前的工作[19]．本实验所用熔锥光纤是拉伸16 mm后得到的,锥腰直径为7 μm,沉积后的锥体损耗约为2 dB．图2是熔锥光纤氧化石墨烯器件的透射谱和YDF的放大自发辐射光．从图中可以看出,熔锥光纤氧化石墨烯器件对光波长具有选择性,具有梳状带通滤波作用,这起源于熔锥部位存在多模干涉传输效应．尽管YDF具有较宽的增益带宽,然而从图中放大自发辐射光可知,其在1 080 nm附近增益最强．结合熔锥光纤自身的带通滤波特性与YDF的增益特性,这将有利于耗散孤子的形成．图2 熔锥光纤氧化石墨烯器件透射谱(a)和YDF增益谱(b)Fig.2 Transmission spectrum of fiber taper grapheme component and gain spectrum of YDF 2 实验结果分析激光器阈值约为290 mW,锁模阈值398 mW．当泵浦功率达到537 mW时,通过PC调节腔内偏振态,可以获得稳定的锁模脉冲,图3为实验测量得的基波锁模典型脉冲序列图．可以看出，脉冲周期为3.5 μs,重复频率271.4 kHz,为激光腔的基本振荡频率．图3插图为1 ms范围的锁模脉冲序列图,从图中可以看出激光器运行在稳定的锁模状态．通过光谱分析仪(分辨率为0.01 nm)测量了激光器的输出光谱,如图4所示．该光谱的中心波长约为1 085 nm,谱宽约为4 nm．光谱两边各有1个峰,边沿陡峭,说明这是一个典型的耗散孤子锁模光谱．插图为1 ms范围的锁模脉冲序列图.图3 耗散孤子基频锁模的脉冲序列图Fig.3 Pulse train of dissipative-soliton mode-locked pulse at the fundamental frequency图4 耗散孤子锁模输出光谱Fig.4 Output spectrum of dissipative-soliton mode-locked YDF laser为进一步观察锁模的稳定状态,实验中同时通过频谱分析仪测量耗散孤子锁模的频谱,如图5所示．锁模基频为271.4 kHz,信噪比约为57 dB,说明锁模工作在稳定的状态．插图为各次谐波的频谱图,从图中可以看出,激光器处于连续波锁模状态,频谱中包含较强的基底噪声是仪器(GWINSTEK GSP-930)自带的电噪声．插图为耗散孤子锁模各次谐波频谱图.图5 耗散孤子锁模基频频谱图Fig.5Frequency spectrum of dissipative-soliton modelocked pulse at the fundamental frequency当泵浦功率从398.2 mW逐渐上升到676.1 mW时,测量了激光器输出功率和耗散孤子锁模单脉冲能量随泵浦功率的变化曲线,如图6所示．耗散孤子锁模的输出功率和单脉冲能量随泵浦功率的增加接近线性增加．当泵浦功率为676.12 mW时,激光器获得了最大39 mW的输出功率,计算可得最大单脉冲能量约为151.54 nJ.激光器获得高能量脉冲的主要原因是:1) 采用包层泵浦技术,以高功率泵浦YDF,获得高增益;2) 使用线形腔增加腔长,降低重复频率；3) 采用倏逝场作用的氧化石墨烯可饱和吸收体,易于耐高功率．图6 单脉冲能量、输出功率与泵浦功率的关系Fig.6 Relationship between single pulse erergy, output power and pump power3 结论本文实现了倏逝场作用型氧化石墨烯的可饱和吸收体用于锁模掺镱双包层光纤激光器产生大能量耗散孤子．利用熔锥光纤倏逝场诱导沉积氧化石墨烯方法,制备了熔锥光纤可饱和吸收体．同时,结合光纤包层泵浦技术,我们在掺镱双包层光纤激光器中获得了大能量耗散孤子,其单脉冲能量最高可达151.54 nJ，重复频率271.4 kHz、信噪比57 dB．大能量耗散孤子的形成是包层泵浦、倏逝场作用型可饱和吸收体、熔锥光纤自身的带通滤波特性、光纤增益带宽限制、腔内光学非线性及色散等因素相互作用的结果．【相关文献】[1] Sobon G,Sotor J,Jagiello J，et al.Graphene oxide vs reduced graphene oxide as saturable absorbers for er-doped passively mode-locked fiber laser[J].OptExpress,2012,20(17):19463-19473.[2] Hasan T,Sun Z P,Wang F Q,et al.Nanotube-polymer composites for ultrafast photonics[J].Advanced Materials,2009,21(38/39):3874-3899.[3] Zhang H,Tang D Y,Zhao L M,et rge energy mode locking of an erbium-doped fiber laser with atomic layer graphene[J].Optics Express,2009,17(20):17630-17635.[4] Luo Z Q,Zhou M,Cai Z P,et al.Graphene-assisted multiwavelength erbium-doped fiber ring laser[J].IEEE Photonics Technology Letters,2011,23(8):501-503.[5] Martinez A,Fuse K,Xu B,et al.Optical deposition of graphene and carbon nanotubes in a fiber ferrule for passive mode-locked lasing[J].Optics Express,2010,18(22):23054-23061. [6] Popa D,Sun Z,Torrisi F,et al.Sub 200 fs pulse generation from a graphene mode-locked fiber laser[J].Applied Physics Letters,2010,97(20):203106.[7] Song Y W,Jang S Y,Han W S,et al.Graphene mode-lockers for fiber lasers functioned with evanescent field interaction[J].Applied Physics Letters,2010,96(5):051122.[8] Sun Z P,Hasan T,Torrisi F,et al.Graphene mode-locked ultrafast laser[J].AcsNano,2010,4(2):803-810.[9] Liu J,Wu S D,Yang Q H,et al.163 nJ graphene mode-locked Yb-doped fiberlaser[J].Lasers and Electro-Optics(CLEO),2011,23(6):576-591.[10] He X Y,Liu Z B,Wang D N,et al.Passively mode-locked fiber laser based on reduced graphene oxide on microfiber for ultra-wide-band doublet pulse generation[J].Journal of Lightwave Technology,2012,30(7):984-989.[11] Martinez A,Fuse K,Yamashita S.Mechanical exfoliation of graphene for the passive mode-locking of fiber lasers[J].Applied Physics Letters,2011,99(12):121107.[12] Sobon G,Sotor J,Abramski K M.Passive harmonic mode-locking in Er-doped fiber laser based on graphene saturable absorber with repetition rates scalable to 2.22GHz[J].Applied Physics Letters,2012,100(16):161109.[13] Zhao G Z,Xiao X S,Mei J W,et al.Multiple dissipative solitons in a long-cavity normal-dispersion mode-locked Yb-doped fiber laser[J].Chinese Physics Letters,2012,29(3):34207-34210.[14] Zhao L M,Tang D Y,Zhang H,et al.Dissipative soliton operation of an ytterbium-doped fiber laser mode locked with atomic multilayer graphene[J].OpticsLetters,2010,35(21):3622-3624.[15] 刘华刚,黄见洪,翁文,等.高功率全正色散锁模掺Yb3+双包层光纤飞秒激光器[J].物理学报,2012,61(15):154210.[16] Sobon G,Krzempek K,Kaczmarek P,et al.10 GHz passive harmonic mode-locking in Er-Yb double-clad fiber laser[J].Optics Communications,2011,284(18):4203-4206.[17] Zhang H,Tang D Y,Zhao L M,et pact graphene mode-locked wavelength-tunable erbium-doped fiber lasers:from all anomalous dispersion to all normaldispersion[J].Laser Physics Letters,2010,7(8):591-596.[18] 杨永岗,陈成猛,温月芳,等.氧化石墨烯及其与聚合物的复合[J].新型炭材料,2008,23(3):193-200.[19] 张成,罗正钱,王金章,等.熔锥光纤倏逝场作用石墨烯双波长锁模掺镱光纤激光器[J].中国激光,2012,39(6):0602005.。

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基于混合锁模的耗散孤子掺铒光纤激光器*丰兴理1， 赵　磊1,2， 张昊宇2， 邓国亮1， 汪　莎1，冯国英1， 周寿桓1,3， 马裕宽1（1. 四川大学 电子信息学院，成都 610064； 2. 中国工程物理研究院 激光聚变研究中心，四川 绵阳 621900； 3. 华北光电技术研究所，北京 100015）摘 要： 从一种简单、全光纤结构的混合被动锁模掺铒光纤激光器中，得到了高稳定性、宽光谱的耗散孤子。

激光器结合了半导体可饱和吸收体和非线性偏振旋转两种锁模机制，并运行在正常色散区内；通过色散管理，激光器能产生光谱宽度39.1 nm 和时域宽度178 fs 的孤子脉冲序列。

激光输出的中心波长为1.55 μm ，重复频率约为34.3 MHz ，单脉冲能量在0.33 nJ 左右。

与此同时，激光器的斜效率也约等于15.5%；室温工作下，激光器能实现自启动锁模，且运行在稳定单脉冲输出状态的时长在15 h 以上。

关键词： 掺铒光纤激光器； 混合锁模； 超快； 宽光谱； 耗散孤子中图分类号： TN248 文献标志码： A doi : 10.11884/HPLPB202032.190481Dissipative soliton erbium-doped fiber laser based on hybrid mode-lockingFeng Xingli 1， Zhao Lei 1,2， Zhang Haoyu 2， Deng Guoliang 1， Wang Sha 1，Feng Guoying 1， Zhou Shouhuan 1,3， Ma Yukuan 1（1. College of Electronics and Information Engineering , Sichuan University , Chengdu 610064, China ;2. Research Center of Laser Fusion , CAEP , Mianyang 621900, China ;3. North China Research Institute of Electro-Optics , Beijing 100015, China ）Abstract ： The dissipative solitons with high stability and wide spectrum are obtained from a simple and all fiber hybrid passively mode-locked erbium-doped fiber laser. The laser combines two mode-locked mechanisms of saturable absorber and nonlinear polarization rotation, and operates in the normal dispersion region. Through dispersion management, the laser can generate a series of soliton pulses with spectral width of 39.1 nm and pulse duration of 178 fs. The wavelength of laser operation is 1.55 μm, the repetition frequency is about 34.3 MHz, and single pulse energy is evaluated to be 0.33 nJ. At the same time, the laser also possesses the slope efficiency of about 15.5%; at room temperature, the laser can realize self-starting mode locking, and the operation time in the stable state of a single pulse output is more than 15 h.Key words ： erbium-doped fiber laser ； hybrid mode-locking ； ultrafast ； wide spectrum ； dissipative soliton被动锁模光纤激光器因具有结构紧凑、稳定性较好、操作容易、可自启动等优点[1-3]，被广泛应用于超连续谱[4]、光频率梳[5]、光采样系统[6]等多个领域。

全正色散可调谐耗散孤子掺镱光纤激光器的研究(特邀)
何鑫;姜先凯;朱红;祁少明;张弛;王刚
【期刊名称】《光电技术应用》
【年(卷),期】2022(37)4
【摘要】波长可调谐的超短脉冲激光对通讯、生物医药、度量和激光加工等领域研究有着非常重要的意义。

通过非线性偏振旋转技术,利用腔内双折射效应搭建了波长可调谐全正色散超短脉冲掺镱光纤激光器。

利用腔内双折射引起的光谱滤波效应,通过适当旋转波片和调整双折射滤波器的角度,耗散孤子可以从1 015~1 075 nm连续调谐。

在调谐范围内,其脉冲重复频率25.6 MHz,脉冲宽度4.52 ps,输出功率为85 mW。

【总页数】6页(P58-63)
【作者】何鑫;姜先凯;朱红;祁少明;张弛;王刚
【作者单位】常州工学院理学院
【正文语种】中文
【中图分类】TN248
【相关文献】
1.基于阵列波导光栅的可调谐多波长掺镱光纤激光器的研究
2.全正色散被动锁模掺镱全光纤环形激光器
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4.正色散掺铒光纤激光器耗散孤子共振脉冲特性研究
5.宽光谱全正色散锁模掺镱光纤激光器
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“8”字形掺镱光纤激光器孤子捕获的研究的开题报告一、研究背景孤子现象是非线性光学中的重要现象，与光纤通信、激光加工等领域密切相关。

掺杂稀土离子的光纤激光器由于其具有宽带谱、高亮度等特点被广泛应用，而掺镱光纤激光器具有较大增益带宽和多峰谱分布等特点，在超短激光产生和超连续波激光器等领域也得到了广泛的研究。

本文将探究“8”字形掺镱光纤激光器中孤子捕获现象的研究。

目前，“8”字形掺镱光纤激光器的孤子现象研究尚未完全深入。

尤其是在孤子捕获现象的研究方面，还存在着许多未解的问题。

因此，本文旨在通过相关理论研究和实验探究，深入分析掺镱光纤激光器孤子捕获现象，为其在光通信和激光加工等领域的应用提供有效的理论支持。

二、研究目的本文旨在通过以下几个方面的研究，探究“8”字形掺镱光纤激光器中孤子捕获现象的特点和机理：1. 分析“8”字形掺镱光纤激光器中孤子特点的理论模型。

2. 研究“8”字形掺镱光纤激光器中孤子捕获的实验现象，建立相应的测量系统和方法。

3. 探究“8”字形掺镱光纤激光器中孤子捕获现象的物理机理和规律。

三、研究内容1. 探究掺镱光纤激光器中孤子的传输特性通过建立掺镱光纤激光器传输模型，探究孤子与自陷模式的相互作用，分析孤子演化的过程和特点，为进一步研究孤子捕获现象提供理论基础。

2. 研究孤子捕获现象的实验现象以“8”字形掺镱光纤激光器为研究对象，建立相应的实验系统和测量方法，探究孤子捕获现象的特点和规律，并对实验结果进行分析和解释。

3. 探究孤子捕获现象的物理机理和规律通过理论分析和实验验证，探究“8”字形掺镱光纤激光器中孤子捕获现象的物理机理和规律，并对其对光通信、激光加工等领域的应用进行探讨。

四、研究意义本文的研究对于理解光纤激光器的非线性唯象理论和孤子模式的形成机理具有重要的理论意义。

同时，对于光通信、激光加工等领域对掺镱光纤激光器孤子捕获现象的研究，也具有实际应用的意义。

研究结果将有助于提高光纤激光器的效率和稳定性，为相关产业的发展提供有力的支持。