CN109906406A - 用于生成短或超短光脉冲的系统 - Google Patents

用于生成短或超短光脉冲的系统 Download PDF

Info

Publication number
CN109906406A
CN109906406A CN201780057330.6A CN201780057330A CN109906406A CN 109906406 A CN109906406 A CN 109906406A CN 201780057330 A CN201780057330 A CN 201780057330A CN 109906406 A CN109906406 A CN 109906406A
Authority
CN
China
Prior art keywords
light
duration
pulse
picoseconds
radiation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201780057330.6A
Other languages
English (en)
Inventor
R·鲁瓦永
R·杜布拉斯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Irisiome Co
Original Assignee
Irisiome Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Irisiome Co filed Critical Irisiome Co
Publication of CN109906406A publication Critical patent/CN109906406A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/21—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  by interference
    • G02F1/225—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  by interference in an optical waveguide structure
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/21—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  by interference
    • G02F1/225—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  by interference in an optical waveguide structure
    • G02F1/2252—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  by interference in an optical waveguide structure in optical fibres
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/005—Optical devices external to the laser cavity, specially adapted for lasers, e.g. for homogenisation of the beam or for manipulating laser pulses, e.g. pulse shaping
    • H01S3/0057—Temporal shaping, e.g. pulse compression, frequency chirping
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/005—Optical devices external to the laser cavity, specially adapted for lasers, e.g. for homogenisation of the beam or for manipulating laser pulses, e.g. pulse shaping
    • H01S3/0085—Modulating the output, i.e. the laser beam is modulated outside the laser cavity
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/005—Optical devices external to the laser cavity, specially adapted for lasers, e.g. for homogenisation of the beam or for manipulating laser pulses, e.g. pulse shaping
    • H01S3/0092—Nonlinear frequency conversion, e.g. second harmonic generation [SHG] or sum- or difference-frequency generation outside the laser cavity
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
    • H01S3/06—Construction or shape of active medium
    • H01S3/063—Waveguide lasers, i.e. whereby the dimensions of the waveguide are of the order of the light wavelength
    • H01S3/067—Fibre lasers
    • H01S3/06754—Fibre amplifiers
    • H01S3/06758—Tandem amplifiers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
    • H01S3/10038—Amplitude control
    • H01S3/10046—Pulse repetition rate control
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/23—Arrangements of two or more lasers not provided for in groups H01S3/02 - H01S3/22, e.g. tandem arrangements of separate active media
    • H01S3/2375—Hybrid lasers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
    • H01S5/062—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying the potential of the electrodes
    • H01S5/06226—Modulation at ultra-high frequencies
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2203/00—Function characteristic
    • G02F2203/26—Pulse shaping; Apparatus or methods therefor
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2203/00—Function characteristic
    • G02F2203/54—Optical pulse train (comb) synthesizer

Abstract

本发明涉及一种用于生成短或超短光脉冲的系统。根据本发明，该系统包括光源(2)，其被配置为发射时间连续波光辐射(20)；发电机(5)，其被配置为以在5到100GHz之间的通频带内可调的频率运行，并被配置为发射包括持续时间在1皮秒到100皮秒之间的至少一个电脉冲的模拟电调制信号(50)；以及电光调制器(4)，其具有适于接收模拟调制电信号(50)的电极和电通频带，该电光调制器(4)被配置为根据模拟调制电信号(50)对连续波光辐射进行光学振幅调制，并被配置为生成包括至少一个持续时间在10皮秒到100皮秒之间的光脉冲的调制光辐射(40)。

Description

用于生成短或超短光脉冲的系统
技术领域
本发明一般涉及光脉冲生成系统和激光器领域。
更具体地说，本发明涉及用于产生短或超短光脉冲的系统和方法，这些光脉冲是速率可调或重复频率可调的。
本发明尤其涉及用于生成持续时间可调和/或波长可调的超短光脉冲的系统和方法。
背景技术
短到超短光脉冲的使用在科学、工业或医学领域中具有许多应用。在本文中，短光脉冲即持续时间在几皮秒到几皮秒之间的光脉冲。另外超短光脉冲即持续时间在约1飞秒(fs)到约10皮秒(ps)之间的光脉冲。在本文中，术语“重复频率”和“速率”被等效地使用。
目前，光纤激光器通常被用于生成短到超短光脉冲。特别地，掺杂稀土元素的，特别是镱的光纤通常在约1μm(一般从976到1200nm)的红外范围内具有宽增益带。宽增益带的掺杂光纤与主动或被动模式锁定装置的组合能够生成短(ps)或超短(fs)光脉冲。而且，这些掺杂光纤通常具有高增益。这种高增益能够在不削弱这种光纤激光器的运行的情况下引入光学元件，诸如滤光器。
光纤激光器系统具有紧凑和集成的优点。此外，双包层和大芯光纤的开发能够生成高平均功率和/或高能光脉冲。光纤激光系统现在是二极管泵浦固态激光器的重要竞争者。
实际上，基于大块晶体的光学振荡器已经展示出高平均功率，特别是利用薄片激光技术在飞秒状态下达到若干焦耳的脉冲能量。
然而，这些固态激光系统的架构非常复杂。这些晶体激光器系统具有对外部环境变化敏感的缺点。这些缺点是将固态激光器集成到工业设备中的障碍。
虽然光纤激光器相对于固态激光器具有某些优点，但它们仍然具有许多缺点。在光纤激光器中，光脉冲在空间上被限制在光纤缩减的体积中。由于这种限制，光脉冲可能是易于限制锁模光纤激光器的能量(或峰值功率)的非线性光学效应的来源。另一方面，光纤中的色散也可能导致功能障碍，特别是对于波长可调的激光器。
然而，从光脉冲波长和光脉冲持续时间或能量的角度来看，光纤激光器覆盖非常宽的范围。但是在实践中，这大量的选择只能通过实施大量不同的光纤激光器架构来实现。
通常，谐振激光腔中的锁模过程是为了生成超短光脉冲(fs或ps)而选择的机制。该锁模过程仍然很复杂，因为在腔中振荡的大量纵模必须是相位对准的。
为此，存在不同的主动或被动锁模技术。
主动锁模包括将声光或电光调制器放置在激光腔中并主动根据时间调制腔的损耗。主动锁模需要使用外部电源来控制光调制器。此外，由主动锁模生成的脉冲的持续时间约为几十或几百皮秒。
被动锁模利用非线性光学效应以便在不使用外部光学调制器的情况下生成脉冲。使用了基于随强度变化的损耗(可饱和吸收效应)的若干方法，例如：非线性半导体镜(SESAM)、非线性光学环形镜(NOLM)，非线性放大环形镜(NALM)或非线性偏振旋转(RNLP)。这些非线性光学技术在精确条件下运行。
然而，这些非线性光学方法在波长、脉冲持续时间和/或重复频率可调激光系统中不易使用。
实际上，SESAM技术使得设计和制造各种元件成为可能，这些元件的运行分别适合于镱离子发射光谱的每个波长，但光谱带本质上仅限于几十纳米。因此，在扩展波长可调范围内不可能仅使用一个SESAM。
对于NALM技术也是如此，该技术的运行基于腔的增益和总色散。此外，获得锁模的自由度被极大地降低，并且需要高水平地掌握该技术。
最后，RNLP使用自由空间光学组件，诸如相位板。这些光学组件在光纤技术中不可用，该技术的使用涉及将光束在光纤外的自由空间中传播。因此，不可能通过该技术制造全光纤激光源。此外，由热效应或机械效应导致的光纤双折射的变化退化了锁模。然后必须经常调整相位板的定向以再次获得稳定的脉冲串。
此外，这些系统对于所传递脉冲的重复率和持续时间而言本质上仍保持刚性。实际上，脉冲持续时间和重复频是由激光腔的特性，特别是腔的长度决定的。
因此，需要一种用于生成短或超短光脉冲的系统和方法，这些光脉冲在宽频率范围内是的重复频率可调的。
还需要一种用于生成短或超短光脉冲的系统和方法，这些光脉冲在宽时间范围内是持续时间可调的和/或在宽光谱范围内是波长可调的。
发明内容
为了弥补现有技术的状态的上述缺点，本发明提出了一种用于生成短或超短光脉冲的系统。
更具体地，根据本发明提出了一种系统，所述系统包括光源，其被配置为发射时间连续光辐射；发电机，其被配置为以在扩展到高达至少1千兆赫的带宽内可调的频率运行，并被配置为发射包括持续时间在1皮秒到若干纳秒之间的至少一个电脉冲的模拟电调制信号；电或电光调制装置，其具有适于接收模拟电调制信号的电带宽，该电或电光调制装置被配置为根据该模拟电调制信号对光辐射的振幅进行调制，并被配置为生成包括持续时间在10皮秒到若干纳秒之间的至少一个光脉冲的调制光辐射。
优选地，发电机的带宽连续扩展到5GHz或甚至100GHz。
该系统代表了短或超短脉冲光源领域的技术突破，因为它既不使用谐振激光腔也不使用锁模。该光脉冲生成系统具有紧凑、易用和运行范围等方面的许多优点。光脉冲的持续时间、重复率和/或波长是易于调节的。
单独地或根据所有技术上可能的组合的具有根据本发明的用于生成短或超短光脉冲的系统的其它非限制性和有利特征取决于以下内容：
发电机被配置为发射包括持续时间在10皮秒到几纳秒之间的至少一个电脉冲的模拟电调制信号，并且光源包括具有电极的激光二极管，该调制装置被配置为将模拟电调制信号施加到该激光二极管的电极；
发电机被配置为以在扩展到高达至少10千兆赫的带宽内可调的频率运行，并被配置为发射包括持续时间在10皮秒到50皮秒之间的至少一个电脉冲的模拟电调制信号，并且其中该激光二极管是增益切换的，使得该激光二极管以扩展到高达至少10千兆赫的速率生成包括持续时间在10皮秒到50皮秒之间的至少一个光脉冲的调制光辐射。
根据特定且有利的实施例，光源适于发射时间连续光辐射，发电机被配置为在1千兆赫到100千兆赫之间的带宽内可调的频率运行，并被配置为发射包括持续时间在10皮秒到100皮秒之间的至少一个电脉冲的模拟电调制信号；以及该系统进一步包括电光调制器，该电光调制器具有电极和适于接收模拟电调制信号的电带宽，该电光调制器被配置为根据该模拟电调制信号对对连续光辐射的振幅进行光学调制，并被配置为生成包括持续时间在10皮秒到约100皮秒之间的至少一个光脉冲的调制光辐射。
根据其它特定且有利的方面：
发电机被配置为以在10kHz到20GHz之间的频率范围内可调的速率发射包括持续时间在10皮秒到10纳秒之间的电脉冲串的模拟电调制信号，并且其中电光调制器被配置为根据该模拟电调制信号对连续光辐射进行调制，并被配置为生成包括持续时间在10皮秒到10纳秒之间的光脉冲串的调制光辐射，该光脉冲具有所述可调速率；
该系统进一步包括光脉冲压缩设备，该压缩设备被配置为接收持续时间在10皮秒到100皮秒之间的至少一个光脉冲，并被配置为生成持续时间小于或等于1皮秒的压缩光脉冲；
该系统进一步包括被布置在光源与压缩器之间的至少一个光学设备，该光学设备是从光谱色散光学设备、偏振光学设备、自相位调制非线性光学设备和/或克尔效应非线性光学设备当中选择的；
光源被配置为发射单色或多色连续光辐射；
系统包括用于调节连续光辐射的波长的设备；
光源包括激光二极管或从掺铒、镱、铥或钕的光纤激光源当中选择的掺稀土光纤激光源；
该系统包括光学放大设备，其被配置为接收调制光辐射，并被配置为生成放大的脉冲光辐射；
该系统包括光耦合器，其被布置在电或电光调制装置的出口处，并被配置为拾取调制光辐射的一部分；检测系统，其被配置为测量扩展到高达至少1千兆赫，并且优选地高达5GHz，甚至100GHz的带宽中的该调制光辐射的该部分的强度；以及反馈环路，其被布置为根据所测量的强度将偏置信号施加到调制信号；
该系统包括光束扩展器光学系统，其被布置为接收调制光辐射，并将扩展的调制光束引导到待分析的区域；以及图像检测系统，其被配置为形成该区域的图像。
本发明还提出了一种用于生成短或超短光脉冲的方法，包括以下步骤：
发射光辐射，例如时间连续光辐射，
生成模拟电调制信号，该模拟电调制信号其具有在10kHz到20GHz之间的微波带宽，该模拟电调制信号包括持续时间在1皮秒到100皮秒之间的至少一个电脉冲；
将模拟电调制信号施加到电光调制器或激光二极管的电极，该电光调制器或该激光二极管被配置为根据该模拟电调制信号对光辐射的振幅进行光学调制，并被配置为生成包括持续时间在10皮秒到100皮秒之间的至少一个光脉冲的调制光辐射。
在所述方法的有利变体中，激光二极管是增益切换的，使得该激光二极管以扩展到高达至少10千兆赫的速率生成包括持续时间在10皮秒到50皮秒之间的至少一个光脉冲的调制光辐射。
附图说明
下面借助非限制性示例，参考附图给出的描述允许很好地理解本发明的内容及其实施方式。
在附图中：
图1示意性地示出了根据一个实施例的用于生成短或超短光脉冲的系统；
图2示出了包括电脉冲的模拟电调制信号的示例，该模拟电调制信号由发电机生成；
图3示出了在被施加图2的模拟电调制信号的电光调制器的出口处生成的调制光辐射的示例；
图4示出了压缩图3的调制光辐射之后获得的超短光脉冲的示例；
图5示意性地示出了具有反馈环路的光脉冲生成系统的变体；
图6示意性地示出了使用一个或若干脉冲放大、色散和/或压缩装置的光脉冲生成系统的不同变体；
图7示意性地示出了非线性偏振旋转装置；
图8示出了生成在宽光谱范围内波长可调的光脉冲的示例。
具体实施方式
图1示出了用于生成光脉冲100的系统1，该系统包括光源2、发电机5、控制单元6和电光调制器4。在一个变体中，光脉冲生成系统1还包括光脉冲色散模块7和/或压缩模块8。在图1中，电信号由单线表示，光束由双线表示。
光源2发射在时间上连续的光辐射20。光源2例如包括优选具有光纤出口的激光源。特别有利地，光源2发射波长可调的单色光辐射20。优选地，光源2生成横向单模TM00光辐射。
作为示例性实施例，光源2包括激光二极管，该激光二极管发射处于确定波长的光辐射20，该确定波长可以根据激光二极管的温度在几纳米上调节。在另一示例中，光源2例如包括光学振荡器和波长可调滤波器。光源2例如包括掺稀土光纤激光源。因此，例如，掺镱光纤激光源可以在从974nm扩展到1200nm的镱发射光谱范围内是连续波长可调的。这种可调性可以通过在激光腔中插入鉴别元件(例如滤光器、偏振元件或其它元件)来获得，以在非所需波长处引入损耗。在另一示例中，掺铒光纤激光源可以在约1.5μm的铒发射光谱范围内连续可调。根据又一示例，掺铥光纤激光源可以在约2微米(μm)的铥发射光谱范围内连续可调。类似地，掺钕光纤激光源可以在900nm发射波长附近的光谱范围内连续波长可调。掺稀土光纤激光源发射时间上连续的光辐射20，该连续光辐射具有几百毫瓦的功率，并且可以在可见光和/或近红外域中的几十到几百nm宽光谱范围内波长可调。
作为替代实施例，光源2发射多色光辐射20，该光辐射包括在几百纳米上扩展的光谱范围内的若干离散波长，每个离散波长具有约10kHz到300GHz的光谱持续时间。
时间上连续的光辐射20在电光调制器4的入口处注入。电光调制器4优选地为马赫-曾德尔(Mach-Zehnder)型的振幅调制器。选择具有从10GHz扩展到20GHz或从5GHz扩展到100GHz的电子带宽的电光调制器4。例如，马赫-曾德尔电光调制器4是光学集成电路调制器，其包括光波导和电极。有利地，电光调制器4包括至少一个光纤入口和一个光纤出口。马赫-曾德尔电光调制器4的电极被连接到发电机5。
发电机5接收由控制单元生成的外部模拟控制信号60，并将模拟电调制信号50施加到电光调制器4的电极。在将在下文中更详细描述的变体中，模拟电调制信号50被直接施加到源激光二极管2的电极上。
更确切地说，发电机5包括快速电子板，快速电子板被配置为生成模拟电调制信号50，模拟电调制信号50包括持续时间在10ps到10ns之间的至少一个电脉冲。有利地，该电脉冲的振幅在2到4V之间，适于控制电光调制器4。作为非限制性示例，电子板包括在28Gbps到32Gbps或28Gbps到100Gbps域中运行的数字微波电子组件。这种微波电子组件在用于低振幅快速电信信号的逻辑电子器件中使用，但不适合于提供模拟信号。作为非限制性示例，使用两个相对于彼此反转并通过电子延迟线连接的逻辑门来生成持续时间在10ps到10ns之间的模拟电脉冲。电子延迟线确定模拟电脉冲的持续时间。在有利的实施例中，电子延迟线是可变延迟类型，以便生成包括在10ps到10ns之间的可变持续时间的模拟电脉冲。然而，微波逻辑电子组件不允许直接控制马赫-曾德尔型的电光调制器。实际上，这种调制器需要若干伏的开关电压。宽带宽(约20GHz)的运算放大器系统允许生成模拟电调制信号，这些模拟电调制信号在从几kHz扩展到至少5GHz，优选地到10GHz、20GHz，甚至100GHz的带宽上具有例如包括约2V到4V之间的振幅。
有利地，模拟电调制信号50是周期信号，该信号是例如从50kHz到至少5GHz之间重复频率可调的。因此，发电机5生成具有从50kHz到至少5GHz之间速率可调的电脉冲串。电脉冲串可以包括具有10ps到10ns之间的固定持续时间或可变持续时间的电脉冲。
例如，计算机或时钟6将模拟控制信号60发送到上述微波电子板，以便生成在从几kHz扩展到几GHz，甚至几十GHz频域中进行时间调制的模拟电调制信号50。
该发电机5允许包括模拟电调制信号50，该模拟电调制信号50包括按需生成的模拟电脉冲或模拟电脉冲串(2到4V)，该模拟电脉冲串从50kHz到至少5GHz、10GHz、20GHz，甚至50GHz速率可调且具有可变持续时间(10ps到10ns)。另外，这种发电机5具有低消耗和可控成本的优点。
图2示出了在上述发电机5的出口处布置的放大器的出口处的模拟电调制信号50的示例。发电机5接收200MHz的频率fin处的控制信号60并生成模拟电信号，在本文中该模拟电信号的振幅在-0.5V到0V之间变化。然而，在光子应用中，精确控制模拟电调制信号50的特性是很重要的。特别地，模拟电调制信号50的对比度(即电脉冲的峰值电平与干扰电平之间的比率)必须是优异的。作为图2插图，该插图示出了采用对数刻度的模拟电调制信号50。观察到反弹的振幅保持低于4％，这非常适合马赫-曾德尔型的电光调制器。
该模拟电调制信号50可以传送单个模拟电脉冲和/或处于10kHz到至少5GHz，或到甚至20GHz或50GHz的重复频率的周期性模拟电脉冲串。
光脉冲的生成是借助上述传送持续时间在10ps到10ns之间的电脉冲的发电机5和宽带电光调制器4进行的。
模拟电调制信号50被施加在电光调制器4的电极之间。电光调制器4接收时间上连续的光辐射20，并根据模拟电调制信号对该光辐射20的振幅进行调制，以生成调制光辐射40。电光调制器4具有扩展到高达至少5GHz，例如高达10GHz、20GHz或100GHz的电子带宽。模拟电调制信号50包括持续时间在10ps到10ns之间的至少一个模拟电脉冲。因此，模拟电调制信号50诱发调制光辐射40，该调制光辐射包括持续时间在10ps到10ns之间的至少一个光脉冲。换句话说，电光调制器4将模拟电调制信号50光学地转换为调制光辐射40，调制光辐射40包括持续时间在10ps到10ns之间的至少一个光脉冲。
图3示出了在被施加图2的模拟电调制信号的电光调制器4的出口处测量调制光辐射40的强度的示例。观察到具有高对比度，并且持续时间约为25ps的光脉冲，在本文中该持续时间等于所施加的电脉冲的持续时间。因此，电光调制器4直接生成持续时间低于100ps的光脉冲。
因此，电光调制器4可以根据模拟电调制信号50提供持续时间包括在10ps到10ns之间的单个光脉冲或能处于从10kHz到5GHz、20GHz，甚至50GHz的重复频率的光脉冲串。
系统包括上述光源2、发电机5和电光调制器4，因此能够在时间上切割光源2的连续光辐射，以产生具有非常高信噪比和良好控制的时间形状的皮秒光脉冲。这些光脉冲可以具有可调节的速率，同时具有稳定的振幅。
首先，该系统能够轻松地在宽的持续时间范围内电子调节光脉冲的持续时间。此后，这种系统能够轻松地在宽频率范围内电子调节光脉冲的重复频率，而不会生成不稳定性。因此，该系统能够达到高重复频率域。此外，该系统还能够达到低重复频率域，这是借助常规光脉冲选择装置(或脉冲拾取器)难以达到的。
特别有利地，光脉冲生成系统还包括压缩器8，例如基于衍射光栅和/或棱镜的常规光谱压缩器。压缩器8能够在时间上压缩持续时间在10ps到100ps之间的预啁啾或预成形的光脉冲，以便将在其不同光谱分量之间具有相位关系的光谱生成为具有飞秒持续时间(即低于1ps)的光脉冲。因此产生飞秒源，该飞秒源是紧凑源，并且易于持续时间可调、速率可调和/或波长可调。
图4示出了如图1示意性示出的并且包括压缩器8的系统出口处的时间压缩光脉冲的测量。压缩器接收如图3所示的持续时间约为50ps的光脉冲并且生成超短光脉冲100。图4示出了光脉冲100的时间分布的高斯(Gaussian)调整曲线。因此确定光脉冲的持续时间，在本文中该持续时间等于460fs自相关器持续时间，即约326fs实际持续时间。
根据变体，发电机5将电脉冲直接施加到光源2的电极，光源2例如是信号激光二极管，该信号激光二极管具有向其提供电流的电极。在该变体中，省略了电光调制器4。这样，二极管直接生成调制光辐射40作为输出，该调制光辐射40包括持续时间在50ps到若干ns之间的光脉冲并且具有从0到1GHz范围内的速率。为了缩短脉冲持续时间，信号二极管可以通过将电控制脉冲直接施加到其电极来实现增益切换，以便以0到10GHz之间的速率获得持续时间在5到50ps之间的光脉冲。作为替代实施例，调制施加到激光二极管的电极的电流的振幅，以便以0到10GHz之间的速率直接生成持续时间在5到50ps之间的光脉冲。
根据结合图5描述的特定方面，该系统还包括反馈环路，以控制调制光辐射的信噪比。光耦合器19被布置在电光调制器的出口处并且被配置为拾取调制的光辐射40的一小部分(例如1％)。检测系统9被配置为测量在高达几十千兆赫兹的带宽中的调制光辐射的一部分的强度。微波电子板能够分析该测量并且根据对比度、信噪比或调制光信号40的消光水平的测量生成偏置信号。因此，模拟电子反馈信号能够根据偏置信号将偏置电压施加到电光调制器4。该反馈装置能够根据例如调制光束的消光适应施加到电光调制器的电压。该反馈装置能够在脉冲持续时间和速率范围内保持电光调制器4的优异的信噪比和高对比度。
在结合图6描述的特定实施例中，用于生成短或超短光脉冲的系统还包括布置在电光调制器4的出口处的光学放大装置。光学放大装置包括一个光学放大器或若干串联布置的光学放大器，以接收调制光辐射40并生成放大的脉冲光辐射的。例如，光学放大装置包括第一光学前置放大器10、另一光学前置放大器11和光学功率放大器12。例如使用基于掺杂(Yb、Er、Th和/或Nd)光纤放大器和/或晶体放大器和/或掺杂玻璃放大器(例如，Yb:YLF、Yb:YAG、Yb:CALGO、Yb:CaF2、Yb:LUAG、Nd:YAG或Er:YAG或Ho:YAG)。在不同的放大级之间有利地布置具有固定或可调波长的光学滤波器，这些光学滤波器彼此同步，从而能够消除光学放大器中生成的放大的自发发射。
时间压缩技术能够产生生成持续时间低于10ps(例如，皮秒或飞秒)的光脉冲的光源。
有利地，在功率放大级之前使用光谱展宽装置，以便预先对光脉冲的光谱进行展宽。因此，光学放大装置生成具有时间啁啾光谱的放大光脉冲，然后可以借助于色散压缩器在时间上重新压缩该脉冲。众所周知，在放大之后，能在时间上重新压缩放大的光脉冲以达到皮秒或飞秒持续时间。压缩机8可以基于一个或多个衍射光栅、一个或多个棱镜、一个或多个色散镜和/或一个或多个具有特定色散的光纤。
第一示例性实施例涉及色散模块7的使用。作为非限制性示例，色散模块7包括较长长度(在30m到300m之间)的偏振以保持PM光纤和/或光子晶体光纤(PCF)或阶跃折射率无源光纤。通过诸如自相位调制(SPM)的非线性效应，这种光纤产生光脉冲的光谱展宽。实际上，在光脉冲在光纤中传播的期间，由SPM累积的相位变化引起脉冲时间包络的变化而不改变其振幅。众所周知，在频域中，这些相位变化转化为脉冲频谱的扩展，因为后者是非线性相移的衍生物。自相位调制有效地使低频分量朝向脉冲前沿移动，高频分量朝向脉冲尾部移动，这与二氧化硅光纤针对约1μm的波长产生的异常区域中的色散效应相反。
另一示例性实施例涉及布置在第二预放大级11与功率放大器12之间的非线性偏振旋转(RNLP)模块17的使用。图7示出了RNLP模块17的结构和操作。在本文中RNLP模块17包括偏振元件171、无源(非PM)光纤173和偏振控制器172。光脉冲40在其通过克尔(Kerr)效应在光纤173中传播期间看到其偏振非线性地演变。在偏振器171(或隔离器)之后，入射脉冲40以其所有分量被线性偏振结束。偏振控制器172能够将线性偏振变为椭圆偏振。椭圆偏振光脉冲的偏振态在其在光纤173中的传播期间经历非线性演变。这是由于自相位调制和交叉相位调制(由克尔效应在两个偏振分量中引起)的组合效应。光脉冲的不同时间分量不会感知到相同的折射率，因为折射率取决于峰值强度，该峰值强度改变偏振态并在光脉冲的不同分量之间引起相移。因此，光脉冲的最强部分(在图7中以粗实线表示)按照取决于电场强度最大值的角度经历偏振旋转，因此改变椭圆轴的位置。相反，在图7中以细实线表示的光脉冲的较弱强度部分不经历偏振旋转。因此，偏振的旋转角度与强度成正比。在光纤173的出口处，定向有另一偏振控制器174，以便补偿光纤的线性双折射，以将椭圆偏振态转换为线性偏振态。最后，布置另一偏振器175以允许偏振已被旋转的光脉冲的最强部分通过来分析偏振。然后，该强度部分经历的损耗小于光脉冲的较弱强度部分。因此获得持续时间缩短的光脉冲100。在该示例性实施例中，不必使用压缩器。示例性实施例具有易于使用和成本有限的优点。
实施方式的又一示例涉及在最后的放大级之后使用通过间并的四波混频(FWM)运行的频率转换模块27。这样的模块27能够生成新的波长，优选地在可见域中，由于交叉相位调制而具有光谱展宽。通过FWM和通过光谱展宽获得的几纳米的光谱带能够以大约100飞秒的持续时间重新压缩持续时间为几皮秒的光脉冲。实际上，当两个相同的泵浦光子被湮灭以产生具有不同波长和相同总能量的两个光子时，出现间并的FWM。当几个不同波长的波在光纤中传播时，其波动经由光学克尔效应和衍射效应产生折射率光栅。该折射率的周期性调制引起频率之间的能量传递的物理过程，该过程通过时间衍射易于生成新的频率。由于节能条件，后面生成的新频率是初始频率的特定组合。这些不同的波在同一光纤中的同时传播由交叉相位调制(XPM)引起脉冲的光谱展宽。该效应是光学克尔效应的直接结果，其由在强电场的作用下改变的介质的折射率来表达。实际上，当两个波在光纤中同时传播时，其中一个波受到介质上的第一波的影响，并且相互作用。因此，脉冲将经历由第二脉冲引起的非线性相移。因此，这些光脉冲可以被压缩在低于1ps的持续时间处。在这种情况下，压缩光脉冲的具有低于施加到电光调制器4的电脉冲的持续时间。
图8示出了使用用于生成短或超短光脉冲的系统的示例，该系统包括红外光源2，该红外光源2发射约1μm的红外光，以及FWM装置，该FWM装置被配置为生成具有波长可调发射光谱的光脉冲。因此产生了用于生成短或超短光脉冲的系统，该光脉冲在750nm到约900nm之间的波长范围内连续可调。
在上文详细描述的实施例中的一个实施例中描述的用于生成短或超短光脉冲的系统在激光方法领域中开辟了新的前景。例如，在基于检流计头或平场聚焦(F-Thêta)透镜的运动的脉冲光束位移系统中，运动的加速和减速会损害能量沉积的均匀性。本公开的系统对象能够实时地使光脉冲的速率与光束位移系统同步，因此在考虑了光束偏差系统的加速度的情况下通过恒定的能量沉积执行激光处理。因此，光脉冲的持续时间和/或速率的可调性的容易度能够提高激光处理的精度和匀称度。此外，该系统能够在多参数范围和非常宽的动态范围内调整激光方法，因为能够在激光运行的同时调整脉冲的波长、速率和持续时间，从而适应激光与材料的相互作用。因此，能够通过单个光源，在保持最佳激光参数的同时处理不均匀组分的连续元素。
在特定实施例中，用于生成短或超短光脉冲的系统还可以在基于适合活细胞和组织的生物学研究的多光子荧光激发的全场成像系统和方法中找到应用。多光子成像基于非线性现象，其中信号与脉冲持续时间的平方成反比地变化。另一方面，用于生成短或超短光脉冲的系统能够在从几kHz扩展到几GHz的频率范围内调节光脉冲的发射速率。该速率范围是本技术无法实现的，并且能根据成像目标精细地调整信噪比，同时保持在无损光脉冲范围中。
根据特定且有利的实施例，用于生成短或超短光脉冲的系统实现掺镱光纤技术。与常规光学振荡器提供的少量W相比，掺镱光纤特别适合于放大高达高于50W的平均功率。然后能够照亮几平方厘米的区域并形成全场图像。作为比较，本发明的激光成像技术通常基于激光束聚焦到50μm2的点，扫描要成像的表面和图像的逐点重建，这导致这些技术的过程极长。相反，结合本文提出的用于生成短或超短光脉冲的系统的成像因此构成了真正的技术突破，因为图像是通过单次操作获得的。超快速相机能加入时间动态，例如跟踪生物细胞的进化，这是以前通过图像的逐点重建无法实现的。

Claims (15)

1.一种用于生成短或超短光脉冲的系统(1)，包括：
光源(2)，其适于发射光辐射(20)；
发电机(5)，其被配置为以在扩展到高达至少1千兆赫的带宽内可调的频率运行，并被配置为发射包括持续时间在1皮秒到若干纳秒之间的至少一个电脉冲的模拟电调制信号(50)；
电或电光调制装置，其具有适于接收所述模拟电调制信号(50)的电带宽，所述电或电光调制装置被配置为根据所述模拟电调制信号(50)对所述光辐射(20)的振幅进行调制，并被配置为生成包括持续时间在10皮秒到若干纳秒之间的至少一个光脉冲的调制光辐射(40)。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述发电机(5)被配置为发射包括持续时间在10皮秒到若干纳秒之间的所述至少一个电脉冲的模拟电调制信号(50)，并且其中所述光源(2)包括具有电极的激光二极管，所述调制装置被配置为将所述模拟电调制信号(50)施加到所述激光二极管的所述电极。
3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述发电机(5)被配置为以在扩展到高达至少10千兆赫的带宽内可调的频率运行，并被配置为发射包括持续时间在10皮秒到50皮秒之间的所述至少一个电脉冲的所述模拟电调制信号(50)，并且其中所述激光二极管是增益切换的，使得所述激光二极管以扩展到高达至少10千兆赫的速率生成包括持续时间在10皮秒到50皮秒之间的至少一个光脉冲的所述调制光辐射(40)。
4.根据权利要求1所述的系统，其中：
所述光源(2)适于发射时间连续光辐射(20)，
所述发电机(5)被配置为以在1千兆赫到100千兆赫之间的带宽内可调的频率运行，并被配置为发射包括持续时间在10皮秒到100皮秒之间的所述至少一个电脉冲的所述模拟电调制信号(50)；以及
所述系统进一步包括电光调制器(4)，所述电光调制器(4)具有电极和适于接收所述模拟电调制信号(50)的电带宽，所述电光调制器被配置为根据所述模拟电调制信号(50)对所述连续光辐射(20)的振幅进行光学调制，并被配置为生成包括持续时间在10皮秒到约100皮秒之间的所述至少一个光脉冲的所述调制光辐射(40)。
5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述发电机被配置为以在10kHz到20GHz之间的频率范围内可调的速率发射包括持续时间在10皮秒到10纳秒之间的电脉冲串的所述模拟电调制信号(50)，并且其中所述电光调制器被配置为根据所述模拟电调制信号(50)对所述连续光辐射进行调制，并被配置为生成包括持续时间在10皮秒到10纳秒之间的光脉冲串的调制光辐射(40)，所述光脉冲具有所述可调的速率。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的系统，进一步包括压缩器(8)，所述压缩器(8)被配置为接收持续时间在10皮秒到100皮秒之间的所述至少一个光脉冲，并被配置为生成持续时间小于或等于1皮秒的压缩光脉冲(100)。
7.根据权利要求6所述的系统，进一步包括被布置在所述光源(2)与所述压缩器(8)之间的至少一个光学设备(7、17、27)，所述光学设备(7、17、27)是从光谱色散光学设备(7)、偏振光学设备(17)或非线性光学设备(27)当中选择的。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的系统，其中，所述光源(2)被配置为发射单色或多色连续光辐射。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的系统，包括用于调节所述光辐射(20)的波长的设备。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的系统，其中，所述光源包括掺稀土的光纤激光二极管或从掺铒、镱、铥或钕的光纤激光源当中选择的激光源。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的系统，包括光学放大设备(10、11、12)，所述光学放大设备(10、11、12)被配置为接收所述调制光辐射(40)，并被配置为生成放大的脉冲光辐射。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的系统，包括光耦合器，其被布置在所述电或电光调制装置的出口处，并被配置为拾取所述调制光辐射的一部分；检测系统，其被配置为测量扩展到高达至少1千兆赫的带宽中的所述调制光辐射的所述部分的强度；以及反馈环路，其被布置为根据所测量的强度将偏置信号施加到所述调制信号。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的系统，包括：光束扩展器光学系统，其被布置为接收所述调制光辐射，并被配置为将扩展的调制光束引导到待分析的区域；以及图像检测系统，其被配置为形成所述区域的图像。
14.一种用于生成短或超短光脉冲的方法，包括以下步骤：
发射光辐射(20)，
生成模拟电调制信号(50)，所述模拟电调制信号(50)具有在10kHz到20GHz之间的微波带宽内的频率，所述模拟电调制信号包括持续时间在1皮秒到若干纳秒之间的至少一个电脉冲；
将所述模拟电调制信号施加到电光调制器或激光二极管的电极，所述电光调制器或所述激光二极管被配置为根据所述模拟电调制信号(50)对所述光辐射(20)的振幅进行光学调制，并被配置为生成包括持续时间在10皮秒到100皮秒之间的至少一个光脉冲的调制光辐射(40)。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述激光二极管是增益切换的，使得所述激光二极管以扩展到高达至少10千兆赫的速率生成包括持续时间在10皮秒到50皮秒之间的至少一个光脉冲的所述调制光辐射。
CN201780057330.6A 2016-07-20 2017-07-20 用于生成短或超短光脉冲的系统 Pending CN109906406A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1656900 2016-07-20
FR1656900A FR3054331B1 (fr) 2016-07-20 2016-07-20 Systeme de generation d'impulsions lumineuses breves ou ultra-breves
PCT/FR2017/052000 WO2018015682A1 (fr) 2016-07-20 2017-07-20 Système de génération d'impulsions lumineuses brèves ou ultra-brèves

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109906406A true CN109906406A (zh) 2019-06-18

Family

ID=57750034

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780057330.6A Pending CN109906406A (zh) 2016-07-20 2017-07-20 用于生成短或超短光脉冲的系统

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10859888B2 (zh)
EP (1) EP3488290B1 (zh)
JP (1) JP2019522377A (zh)
KR (1) KR20190034203A (zh)
CN (1) CN109906406A (zh)
FR (1) FR3054331B1 (zh)
WO (1) WO2018015682A1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110459943A (zh) * 2019-08-14 2019-11-15 上海卫星工程研究所 适用于多个波长放大的阳光泵浦激光放大器及其放大方法
CN110702033A (zh) * 2019-10-18 2020-01-17 北京工业大学 一种基于纳秒脉冲线激光源的三维扫描仪

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018102791A1 (en) * 2016-12-04 2018-06-07 Newport Corporation High-power mode-locked laser system and methods of use
FR3085854B1 (fr) * 2018-09-13 2021-07-30 Irisiome Systeme de laser impulsionnel destine aux traitements dermatologiques
DE102018221363A1 (de) * 2018-12-10 2020-06-10 Trumpf Laser Gmbh Lasersystem und Verfahren zum Betreiben eines solchen Lasersystems
US20200316722A1 (en) * 2019-04-02 2020-10-08 Asm Technology Singapore Pte Ltd Optimised laser cutting
KR102603290B1 (ko) * 2021-12-29 2023-11-17 한국기계연구원 광변조 레이저 펄스의 생성 시스템
US20230352465A1 (en) * 2022-04-28 2023-11-02 Lightmatter, Inc. Led-based photonic communication and processing unit
EP4273623A1 (en) * 2022-05-06 2023-11-08 Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY Wavelength conversion apparatus and method for spectrally converting laser pulses, and laser source apparatus including the wavelength conversion apparatus
WO2024050413A1 (en) * 2022-08-30 2024-03-07 Research Instruments Corporation Picosecond laser-driven plasma x-ray source

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0668640B1 (en) * 1994-02-22 1997-08-13 CSELT Centro Studi e Laboratori Telecomunicazioni S.p.A. Method for the generation of Ultra-short optical pulses
WO2007118333A1 (en) * 2006-04-19 2007-10-25 Pyrophotonics Lasers, Inc. Method and system for a high power low- coherence pulsed light source
CN101295853A (zh) * 2007-04-29 2008-10-29 中国科学院西安光学精密机械研究所 一种波长可调谐外注入式增益开关激光器
CN201298658Y (zh) * 2008-11-07 2009-08-26 中国科学院西安光学精密机械研究所 基于半导体光放大器的外注入式线性腔主动锁模光纤激光器
CN102273028A (zh) * 2008-11-10 2011-12-07 伊雷克托科学工业股份有限公司 通过组合分离式电气与光学调制器的编程产生指定脉冲波形的激光脉冲
US20140300951A1 (en) * 2011-09-12 2014-10-09 Lawrence Livermore National Security, Llc Directly driven source of multi-gigahertz, sub-picosecond optical pulses

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2692694B2 (ja) * 1987-05-25 1997-12-17 日本電信電話株式会社 光ファイバレーザ装置
JP3571539B2 (ja) * 1998-08-28 2004-09-29 日本電信電話株式会社 光パルス発生装置
JP3619113B2 (ja) * 2000-03-23 2005-02-09 独立行政法人科学技術振興機構 角分散光空間干渉断層画像化装置
JP4642401B2 (ja) * 2004-07-26 2011-03-02 オリンパス株式会社 レーザ走査型観察装置
JP2006242571A (ja) * 2005-02-28 2006-09-14 Fuji Xerox Co Ltd 三次元形状測定装置
US7822348B2 (en) * 2005-03-07 2010-10-26 Xtera Communications, Inc. Adaptive pulse shape control
JP5860647B2 (ja) * 2011-03-16 2016-02-16 オリンパス株式会社 非線形光学装置、多光子顕微鏡および内視鏡
CN102393593B (zh) * 2011-06-30 2013-08-07 北京邮电大学 超短脉冲光源产生装置
FR3001053B1 (fr) * 2013-01-15 2016-05-27 Univ Bourgogne Generateur et procede pour la generation d'impulsions optiques a haut taux de repetition
JP2014219571A (ja) * 2013-05-08 2014-11-20 富士通オプティカルコンポーネンツ株式会社 光変調制御装置、送信器および光出力波形制御方法
EP3194934B1 (en) * 2014-08-08 2024-03-06 Quantum-Si Incorporated Integrated device for use with an external light source for probing, detecting, and analyzing molecules by luminescence lifetime measurements
US10605730B2 (en) * 2015-05-20 2020-03-31 Quantum-Si Incorporated Optical sources for fluorescent lifetime analysis
KR102516593B1 (ko) * 2015-05-20 2023-04-03 퀀텀-에스아이 인코포레이티드 형광 수명 분석을 위한 광학 소스들
US9958708B1 (en) * 2016-12-21 2018-05-01 LGS Innovations LLC Method of short optical pulse generation

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0668640B1 (en) * 1994-02-22 1997-08-13 CSELT Centro Studi e Laboratori Telecomunicazioni S.p.A. Method for the generation of Ultra-short optical pulses
WO2007118333A1 (en) * 2006-04-19 2007-10-25 Pyrophotonics Lasers, Inc. Method and system for a high power low- coherence pulsed light source
CN101295853A (zh) * 2007-04-29 2008-10-29 中国科学院西安光学精密机械研究所 一种波长可调谐外注入式增益开关激光器
CN201298658Y (zh) * 2008-11-07 2009-08-26 中国科学院西安光学精密机械研究所 基于半导体光放大器的外注入式线性腔主动锁模光纤激光器
CN102273028A (zh) * 2008-11-10 2011-12-07 伊雷克托科学工业股份有限公司 通过组合分离式电气与光学调制器的编程产生指定脉冲波形的激光脉冲
US20140300951A1 (en) * 2011-09-12 2014-10-09 Lawrence Livermore National Security, Llc Directly driven source of multi-gigahertz, sub-picosecond optical pulses

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110459943A (zh) * 2019-08-14 2019-11-15 上海卫星工程研究所 适用于多个波长放大的阳光泵浦激光放大器及其放大方法
CN110702033A (zh) * 2019-10-18 2020-01-17 北京工业大学 一种基于纳秒脉冲线激光源的三维扫描仪

Also Published As

Publication number Publication date
EP3488290B1 (fr) 2021-08-18
WO2018015682A1 (fr) 2018-01-25
EP3488290A1 (fr) 2019-05-29
US10859888B2 (en) 2020-12-08
FR3054331A1 (fr) 2018-01-26
JP2019522377A (ja) 2019-08-08
US20190235346A1 (en) 2019-08-01
FR3054331B1 (fr) 2022-07-29
KR20190034203A (ko) 2019-04-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109906406A (zh) 用于生成短或超短光脉冲的系统
US10074957B2 (en) Variable repetition rate supercontinuum pulses
CN111712761B (zh) 具有可快速调节的中心波长的超短脉冲激光系统
WO2009157235A1 (ja) 多光子励起測定装置
KR102547169B1 (ko) 펄스형 펌핑을 가지는 단일 통과 레이저 증폭기
CN104950546B (zh) 一种利用参量转换技术产生中波红外激光输出的方法
Yang et al. Tunable femtosecond laser from 965 to 1025 nm in fiber optical parametric oscillator
JP2013120202A (ja) パルス光発生装置および方法
Aporta et al. Broadband continuously tunable all-fiber laser based on OPG for CARS imaging
Kibler et al. Simultaneous fs pulse spectral broadening and third harmonic generation in highly nonlinear fibre: experiments and simulations
Hoogland et al. Novel robust 2-μm all-PM Thulium/Holmium based femtosecond fiber laser oscillator
Gao et al. Characteristics of amplified spectrum of a weak frequency-detuned signal in a Brillouin amplifier
Nikodem et al. Actively mode-locked fiber laser using acousto-optic modulator
CN114946090A (zh) 光纤激光器系统
Aporta Litago et al. Broadband continuously tunable all-fiber laser based on OPG for CARS imaging
Yang et al. Low repetition rate tunable femtosecond pulses generated from a fiber optical parametric oscillator
Yavaş Ultrashort and short pulsed fiber laser development for transparent material processing, imaging and spectroscopy applications
Runge Dissipative Dynamics in Advanced Mode-Locked Fibre Laser Designs
Devi et al. FM mode-locked optical parametric oscillator: Pulse formation and spectral characteristics
Posthumus et al. Nonlinear frequency conversion with mode-locked Erbium fiber lasers
Petrov et al. Generation of tunable picosecond MHz repetition rate mid-IR pulses by optical parametric amplification of white-light continuum in GaSe
Tuniz et al. Ultrashort pulsed raman gain in highly nonlinear As2Se3 chalcogenide fiber

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20190618

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication