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。