高重复频率全光纤被动锁模掺铒光纤激光器

窦志远; 田金荣; 李克轩; 于振华; 胡梦婷; 霍明超; 宋晏蓉

doi:10.7498/aps.64.064206

摘要

报道了一种高重复频率全光纤非线性偏振旋转锁模掺铒光纤激光器, 获得了重复频率217 MHz的锁模脉冲输出. 该激光器使用一个偏振相关隔离器和一个偏振控制器即可获得稳定的锁模脉冲输出, 结构简单, 系统稳定. 激光器锁模脉冲的脉冲宽度为69 fs, 3 dB光谱宽度为56 nm, 射频频谱信噪比为76 dB.

关键词:

We demonstrate a high-repetition-rate Er-doped all fiber laser with nonlinear-polarization-rotation mode-locking. The highest repetition rate of the laser is 217 MHz. The fiber laser has a very simple and compact structure and can output a stable mode-locking pulse only by using one polarization-dependent isolator and a polarization controller. The pulse width, spectral width and signal-to-noise ratio are measured to be 69 fs, 56 nm and 76 dB respectively.

Keywords:

作者及机构信息

1.
北京工业大学, 微纳信息光子技术研究所, 应用数理学院, 北京 100124;

2.
中国人民武装警察部队学院, 廊坊 065000;

3.
天津市现代激光光学技术研究院, 天津 300190

基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 61177047)和国家自然科学基金重点项目(批准号: 61235010)资助的课题.

Authors and contacts

1.
Institute of Information Photonics Technology, College of Applied Sciences, Beijing University of Technology, Beijing 100124, China;

2.
Chinese People's Armed Police Force Academy, Langfang 065000, China;

3.
Tianjin Institute of Modern Laser Optics Technology, Tianjin 300190, China

Funds: Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 61177047) and the Key Program of the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 61235010).

参考文献

[1]	Qin P, Chen W, Song Y J, Hu M L, Chai L, Wang Q Y 2012 Acta Phys. Sin. 61 240601 (in Chinese) [秦鹏, 陈伟, 宋有建, 胡明列, 柴路, 王清月 2012 61 240601]
[2]	Fermann M E, Hartl I 2013 Nature Photon. 7 868
[3]	Zhang X, Song Y 2014 Chin. Phys. B 23 064204
[4]	Dou Z Y, Song Y R, Tian J R, Liu J H, Yu Z H, Fang X H 2014 Opt. Express 22 24055
[5]	Luo Z C, Luo A P, Xu W C 2011 IEEE Photon. J. 3 64
[6]	Tang D Y, Zhang H, Zhao L M, Wu X 2008 Phys. Rev. Lett. 101 153904
[7]	Dong X Z, Yu Z H, Tian J R, Li Y L, Dou Z Y, Hu M T, Song Y R 2014 Acta Phys. Sin. 63 034202 (in Chinese) [董信征, 于振华, 田金荣, 李彦林, 窦志远, 胡梦婷, 宋晏蓉 2014 63 034202]
[8]	Sun Z, Rozhin A G, Wang F, Hasan T, Popa D, O'Neill W, Ferrari A C 2009 Appl. Phys. Lett. 95 253102
[9]	Yu Z H, Wang Y G, Zhang X, Dong X Z, Tian J R, Song Y R 2014 Laser Phys. 24 015105
[10]	Li H P, Xia H D, Wang Z G, Zhang X X, Chen Y F, Zhang S J, Tang X G, Liu Y 2014 Chin. Phys. B 23 024209
[11]	Yu Z H, Song Y R, Tian J R, Dou Z Y, Guoyu H Y, Li K X, Li H W, Zhang X P 2014 Opt. Express 22 11508
[12]	Huang S S, Wang Y G, Li H Q, Lin R Y, Yan P G 2014 Acta Phys. Sin. 63 084202 (in Chinese) [黄诗盛, 王勇刚, 李会权, 林荣勇, 闫培光 2014 63 084202]
[13]	Xia H D, Li H P, Lan C Y, Li C, Zhang X X, Zhang S J, Liu Y 2014 Opt. Express 22 17341
[14]	Liu X S, Zhan L, Luo S Y, Gu Z C, Liu J M, Wang Y X, Shen Q S 2012 Opt. Express 20 7088
[15]	Ning Q Y, Liu H, Zheng X W, Yu W, Luo A P, Huang X G, Luo Z C, Xu W C, Xu S H, Yang Z M 2014 Opt. Express 22 11900
[16]	Peng J S, Zhan L, Gu Z C, Qian K, Luo S Y, Shen Q S 2012 Opt. Commun. 285 731
[17]	Peng J S, Zhan L, Luo S Y, Shen Q S 2013 J. Lightwave Technol. 31 3009
[18]	Luo Z C, Liu M, Liu H, Zheng X W, Luo A P, Zhao C J, Zhang H, Wen S C, Xu W C 2013 Opt. Lett. 38 5212
[19]	Li C, Gao X, Wang G Z, Jiang T X, Wang A M, Zhang Z G 2014 Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO) San Jose, California United States, June 8-13, 2014 Paper SW3E.2
[20]	Zhang J, Niu F Z, Chen X, Gao X, Liu Y Z, Wang A M, Zhang Z G 2014 Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO) San Jose, California United States, June 8-13, 2014 Paper SW3E.1
[21]	Liu X M 2011 Phys. Rev. A 84 023835
[22]	Peng J S, Zhan L, Gu Z C, Qian K, Luo S Y, Shen Q S 2012 Phys. Rev. A 86 033808
[23]	Baumgartl M, Ortac B, Limpert J, Tnnermann A 2012 Appl. Phys. B 107 263

施引文献

[1]	Qin P, Chen W, Song Y J, Hu M L, Chai L, Wang Q Y 2012 Acta Phys. Sin. 61 240601 (in Chinese) [秦鹏, 陈伟, 宋有建, 胡明列, 柴路, 王清月 2012 61 240601]
[2]	Fermann M E, Hartl I 2013 Nature Photon. 7 868
[3]	Zhang X, Song Y 2014 Chin. Phys. B 23 064204
[4]	Dou Z Y, Song Y R, Tian J R, Liu J H, Yu Z H, Fang X H 2014 Opt. Express 22 24055
[5]	Luo Z C, Luo A P, Xu W C 2011 IEEE Photon. J. 3 64
[6]	Tang D Y, Zhang H, Zhao L M, Wu X 2008 Phys. Rev. Lett. 101 153904
[7]	Dong X Z, Yu Z H, Tian J R, Li Y L, Dou Z Y, Hu M T, Song Y R 2014 Acta Phys. Sin. 63 034202 (in Chinese) [董信征, 于振华, 田金荣, 李彦林, 窦志远, 胡梦婷, 宋晏蓉 2014 63 034202]
[8]	Sun Z, Rozhin A G, Wang F, Hasan T, Popa D, O'Neill W, Ferrari A C 2009 Appl. Phys. Lett. 95 253102
[9]	Yu Z H, Wang Y G, Zhang X, Dong X Z, Tian J R, Song Y R 2014 Laser Phys. 24 015105
[10]	Li H P, Xia H D, Wang Z G, Zhang X X, Chen Y F, Zhang S J, Tang X G, Liu Y 2014 Chin. Phys. B 23 024209
[11]	Yu Z H, Song Y R, Tian J R, Dou Z Y, Guoyu H Y, Li K X, Li H W, Zhang X P 2014 Opt. Express 22 11508
[12]	Huang S S, Wang Y G, Li H Q, Lin R Y, Yan P G 2014 Acta Phys. Sin. 63 084202 (in Chinese) [黄诗盛, 王勇刚, 李会权, 林荣勇, 闫培光 2014 63 084202]
[13]	Xia H D, Li H P, Lan C Y, Li C, Zhang X X, Zhang S J, Liu Y 2014 Opt. Express 22 17341
[14]	Liu X S, Zhan L, Luo S Y, Gu Z C, Liu J M, Wang Y X, Shen Q S 2012 Opt. Express 20 7088
[15]	Ning Q Y, Liu H, Zheng X W, Yu W, Luo A P, Huang X G, Luo Z C, Xu W C, Xu S H, Yang Z M 2014 Opt. Express 22 11900
[16]	Peng J S, Zhan L, Gu Z C, Qian K, Luo S Y, Shen Q S 2012 Opt. Commun. 285 731
[17]	Peng J S, Zhan L, Luo S Y, Shen Q S 2013 J. Lightwave Technol. 31 3009
[18]	Luo Z C, Liu M, Liu H, Zheng X W, Luo A P, Zhao C J, Zhang H, Wen S C, Xu W C 2013 Opt. Lett. 38 5212
[19]	Li C, Gao X, Wang G Z, Jiang T X, Wang A M, Zhang Z G 2014 Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO) San Jose, California United States, June 8-13, 2014 Paper SW3E.2
[20]	Zhang J, Niu F Z, Chen X, Gao X, Liu Y Z, Wang A M, Zhang Z G 2014 Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO) San Jose, California United States, June 8-13, 2014 Paper SW3E.1
[21]	Liu X M 2011 Phys. Rev. A 84 023835
[22]	Peng J S, Zhan L, Gu Z C, Qian K, Luo S Y, Shen Q S 2012 Phys. Rev. A 86 033808
[23]	Baumgartl M, Ortac B, Limpert J, Tnnermann A 2012 Appl. Phys. B 107 263

[1]	贺亮, 彭雪芳, 沈小雨, 朱仁江, 王涛, 蒋丽丹, 佟存柱, 宋晏蓉, 张鹏. 低重复频率被动锁模半导体碟片激光器. , 2024, 73(12): 124205. doi: 10.7498/aps.73.20240441
[2]	何乐, 褚应波, 戴能利, 李进延. 石英基L波段扩展掺铒光纤及其放大性能. , 2022, 71(15): 154204. doi: 10.7498/aps.71.20220503
[3]	戴川生, 董志鹏, 林加强, 姚培军, 许立新, 顾春. 基于纯水可饱和吸收体的1.9 μm波段被动调Q和锁模掺铥光纤激光器. , 2022, 71(17): 174202. doi: 10.7498/aps.71.20212125
[4]	俞强, 郭琨, 陈捷, 王涛, 汪进, 史鑫尧, 吴坚, 张凯, 周朴. MnPS₃可饱和吸收体被动锁模掺铒光纤激光器双波长激光. , 2020, 69(18): 184208. doi: 10.7498/aps.69.20200342
[5]	窦志远, 张斌, 刘帅林, 侯静. 高功率全光纤1.6微米类噪声方形脉冲激光器. , 2020, 69(16): 164202. doi: 10.7498/aps.69.20200245
[6]	樊仲维, 邱基斯, 唐熊忻, 白振岙, 康治军, 葛文琦, 王昊成, 刘昊, 刘悦亮. 用于空间碎片探测的百赫兹3.31 J高光束质量全固态Nd：YAG激光器. , 2017, 66(5): 054205. doi: 10.7498/aps.66.054205
[7]	邱基斯, 唐熊忻, 樊仲维, 陈艳中, 葛文琦, 王昊成, 刘昊. 用于汤姆孙散射诊断的高重频高光束质量焦耳级Nd:YAG纳秒激光器. , 2016, 65(15): 154204. doi: 10.7498/aps.65.154204
[8]	王甫, 王智, 吴重庆, 刘国栋, 毛雅亚, 孙振超, 李强. 掺铒光纤中方波信号高次谐波的快慢光特性. , 2015, 64(24): 244205. doi: 10.7498/aps.64.244205
[9]	汪超, 韦辉, 王江峰, 姜有恩, 范薇, 李学春. 激光二极管抽运的高重频高平均功率Nd:YAG激光器. , 2014, 63(22): 224204. doi: 10.7498/aps.63.224204
[10]	董信征, 于振华, 田金荣, 李彦林, 窦志远, 胡梦婷, 宋晏蓉. 147 fs碳纳米管倏逝场锁模全光纤掺铒光纤激光器. , 2014, 63(3): 034202. doi: 10.7498/aps.63.034202
[11]	邱巍, 高波, 林鹏, 周婧婷, 李佳, 蒋秋莉, 吕品, 马英驰. 掺铒光纤中亚稳态粒子振荡和慢光时间延迟关系研究. , 2013, 62(21): 214205. doi: 10.7498/aps.62.214205
[12]	冯德军, 黄文育, 姜守振, 季伟, 贾东方. 基于少数层石墨烯可饱和吸收的锁模光纤激光器. , 2013, 62(5): 054202. doi: 10.7498/aps.62.054202
[13]	杨薇, 刘迎, 肖立峰, 杨兆祥, 潘建旋. 声光可调谐环形腔掺铒光纤激光器. , 2010, 59(2): 1030-1034. doi: 10.7498/aps.59.1030
[14]	王静, 郑凯, 李坚, 刘利松, 陈根祥, 简水生. 基于高双折射Sagnac环的可调环形腔掺铒光纤激光器理论与实验研究. , 2009, 58(11): 7695-7701. doi: 10.7498/aps.58.7695
[15]	邱巍, 掌蕴东, 叶建波, 田赫, 王楠, 王号, 王金芳, 袁萍. 损耗可控条件下掺铒光纤中光速减慢现象的研究. , 2008, 57(4): 2242-2247. doi: 10.7498/aps.57.2242
[16]	常德远, 郑凯, 卫延, 李彬, 傅永军, 魏淮, 简水生. 铋镓共掺的高浓度掺铒石英基光纤中铒离子团簇率的实验研究. , 2008, 57(1): 556-560. doi: 10.7498/aps.57.556
[17]	宋有建, 胡明列, 刘庆文, 李进延, 陈伟, 柴路, 王清月. 掺Yb3+双包层大模场面积光纤锁模激光器. , 2008, 57(8): 5045-5048. doi: 10.7498/aps.57.5045
[18]	郑凯, 常德远, 傅永军, 魏淮, 延凤平, 简伟, 简水生. 掺铒孔辅助导光光纤的特性研究与优化设计. , 2007, 56(2): 958-967. doi: 10.7498/aps.56.958
[19]	刘艳格, 张春书, 孙婷婷, 鲁云飞, 王志, 袁树忠, 开桂云, 董孝义. 输出平均功率大于2W的高功率、包层抽运、超短脉冲铒镱共掺光纤激光器. , 2006, 55(9): 4679-4685. doi: 10.7498/aps.55.4679
[20]	董新永, 赵春柳, 关柏鸥, 谭华耀, 袁树忠, 开桂云, 董孝义. 可调谐光纤环形腔激光器输出特性的理论与实验研究. , 2002, 51(12): 2750-2755. doi: 10.7498/aps.51.2750

计量

文章访问数: 7422
PDF下载量: 413
被引次数: 0

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

搜索

留言板