CN112234423A - 一种波长间隔超过50纳米的双波长锁模光纤激光器及双波长锁模激光输出产生方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种波长间隔超过50纳米的双波长锁模光纤激光器，双波长锁模光纤激光器包括有台式放大激光器泵浦源、波分复用器、偏振控制器I、铥钬共掺增益光纤、光纤耦合器、偏振无关隔离器和非线性偏振旋转人工可饱和吸收体，台式放大激光器泵浦源、波分复用器、偏振控制器I、铥钬共掺增益光纤、光纤耦合器、偏振无关隔离器和非线性偏振旋转人工可饱和吸收体依次连接形成光纤环形腔。本发明利用非线性偏振旋转人工可饱和吸收体实现了锁模激光，通过调节腔内偏振控制器I和偏振控制器II，有效改变了腔内双折射大小，从而控制腔内人工双折射滤波器的带宽，同时结合腔内的增益竞争，实现了超宽光谱间隔的双波长锁模脉冲输出。

Description

一种波长间隔超过50纳米的双波长锁模光纤激光器及双波长 锁模激光输出产生方法
技术领域
本发明涉及激光器技术领域，尤其涉及一种波长间隔超过50纳米的双波长锁模光纤激光器及双波长锁模激光输出产生方法。
背景技术
多波长光纤激光器是一种结构紧凑、光束质量好、插入损耗低、能够实现多波长激光输出的激光器。单模光纤中通常具有较弱的双折射，利用光纤或某些光纤器件中的双折射所制成人工双折射滤波器会导致激光器输出多波长激光。早期的研究表明在液氮冷却至77K的温度下能降低掺铒光纤的均匀加宽线宽，从而获得多波长的激光输出。随后的一些研究也发现随着腔内双折射大小的不同，激光器可以输出不同数量波长的多波长激光。
掺铒光纤激光器所对应的1550nm波段正好应用于光纤通信窗口，随着光纤通讯技术的发展，对通信容量的需求也大大提高，所以研究者们大多将注意力投注在通信波段，而对其他波段的多波长激光器研究相对较少。除了在1550nm波段外，也有少量多波长激光器分别在1μm和2μm波段被研制出来。利用非线性偏振旋转技术已经可以在弱双折射全正色散的掺镱光纤激光器中产生波长可调谐和可开关的双波长耗散孤子锁模，以及利用非线性偏振演化锁模的掺铥光纤激光器中可以输出谐波锁模和类噪声脉冲同时存在的双波长锁模激光。
虽然2μm波段的双波长激光器已有报道，但波长间隔超过50nm的超宽光谱间隔双波长锁模激光器尚未出现。
发明内容
发明目的：针对目前尚未出现2μm超宽光谱间隔的双波长锁模光纤激光器的问题，本发明提出一种波长间隔超过50纳米的双波长锁模光纤激光器及双波长锁模激光输出产生方法。
技术方案：为实现本发明的目的，本发明所采用的技术方案是：
一种波长间隔超过50纳米的双波长锁模光纤激光器，所述双波长锁模光纤激光器包括有台式放大激光器泵浦源、波分复用器、偏振控制器I、铥钬共掺增益光纤、光纤耦合器、偏振无关隔离器和非线性偏振旋转人工可饱和吸收体，所述台式放大激光器泵浦源、波分复用器、偏振控制器I、铥钬共掺增益光纤、光纤耦合器、偏振无关隔离器和非线性偏振旋转人工可饱和吸收体通过单模被动光纤依次连接形成光纤环形腔；
所述非线性偏振旋转人工可饱和吸收体用于形成锁模激光，所述非线性偏振旋转人工可饱和吸收体包括有光纤起偏器和偏振控制器II，所述光纤起偏器通过单模被动光纤连接偏振控制器II。
更进一步地讲，所述波分复用器包括有波分复用器的泵浦端、波分复用器的信号端和波分复用器的公共端，所述波分复用器的泵浦端连接台式放大激光器泵浦源，所述波分复用器的信号端连接偏振控制器II，所述波分复用器的公共端连接偏振控制器I。
更进一步地讲，所述台式放大激光器泵浦源通过波分复用器的泵浦端将泵浦光输入光纤环形腔中，所述泵浦光经非线性偏振旋转人工可饱和吸收体所形成的非线性偏振旋转人工可饱和吸收体后形成锁模激光。
更进一步地讲，所述台式放大激光器泵浦源通过波分复用器的泵浦端为光纤环形腔提供泵浦光。
更进一步地讲，所述台式放大激光器泵浦源采用多模光纤耦合的光纤放大器，所述波分复用器的工作波长为1550/1950nm，所述偏振控制器I采用挤压式偏振控制器，所述铥钬共掺增益光纤采用3m长的铥钬共掺增益光纤作为增益介质。
更进一步地讲，所述光纤耦合器包括有光纤耦合器的20％输出端口、光纤耦合器的80％输出端口和光纤耦合器的输入端口，所述光纤耦合器的20％输出端口用于输出超宽光谱间隔的双波长锁模激光，所述光纤耦合器的80％输出端口连接铥钬共掺增益光纤，所述光纤耦合器的输入端口连接偏振无关隔离器。
更进一步地讲，所述偏振无关隔离器包括有偏振无关光隔离器的输入端和偏振无关光隔离器的输出端，所述偏振无关光隔离器的输入端连接光纤起偏器，所述偏振无关光隔离器的输出端连接光纤耦合器的输入端口。
更进一步地讲，所述光纤起偏器包括有光纤起偏器的输入端和光纤起偏器的输出端，所述光纤起偏器的输入端连接偏振控制器II，所述光纤起偏器的输出端连接偏振无关光隔离器的输入端。
更进一步地讲，所述光纤耦合器采用20:80的光纤耦合器，所述偏振无关隔离器的工作波长为1950-2050nm，所述光纤起偏器的工作波长为2000nm，所述偏振控制器II采用三桨旋转式偏振控制器。
一种波长间隔超过50纳米的双波长锁模光纤激光器的双波长锁模激光输出产生方法，所述双波长锁模激光输出产生方法具体包括如下步骤：
S1：将所述台式放大激光器泵浦源、波分复用器、偏振控制器I、铥钬共掺增益光纤、光纤耦合器、偏振无关隔离器、光纤起偏器和偏振控制器II通过单模被动光纤依次连接形成光纤环形腔；
S2：通过所述台式放大激光器泵浦源将泵浦光输入环形激光器，在腔内产生2μm信号光，并通过光纤耦合器(5)的20％输出端口(5a)输出；
S3：调节所述偏振控制器I的旋转模块和压力旋钮、偏振控制器II的三个旋转浆片，改变谐振腔内的双折射，通过所述光纤耦合器的20％输出端口输出超宽光谱间隔的双波长锁模激光。
有益效果：与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下有益技术效果：
本发明通过利用非线性偏振旋转人工可饱和吸收体实现了锁模激光，通过调节腔内偏振控制器I和偏振控制器II，有效改变了腔内双折射大小，从而控制腔内人工双折射滤波器的带宽，同时结合腔内的增益竞争，实现了超宽光谱间隔的双波长锁模脉冲输出。
附图说明
图1是本发明波长间隔超过50纳米的双波长锁模光纤激光器的结构组成示意图；
图2是本发明超宽光谱间隔的双波长锁模的光谱图；
图3是本发明超宽光谱间隔的双波长锁模的脉冲序列图；
图中标号对应的部件名称：
1、台式放大激光器泵浦源；2、波分复用器；2a、波分复用器的泵浦端；2b、波分复用器的信号端；2c、波分复用器的公共端；3、偏振控制器I；4、铥钬共掺增益光纤；5、光纤耦合器；5a、光纤耦合器的20％输出端口；5b、光纤耦合器的80％输出端口；5c、光纤耦合器的输入端口；6、偏振无关隔离器；6a、偏振无关光隔离器的输入端；6b、偏振无关光隔离器的输出端；7、光纤起偏器；7a、光纤起偏器的输入端；7b、光纤起偏器的输出端；8、偏振控制器II。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。其中，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。
实施例1
参考图1，本实施例提供了一种波长间隔超过50纳米的双波长锁模光纤激光器，该双波长锁模光纤激光器包括有台式放大激光器泵浦源1、波分复用器2、偏振控制器I3、铥钬共掺增益光纤4、光纤耦合器5、偏振无关隔离器6和非线性偏振旋转人工可饱和吸收体，其中非线性偏振旋转人工可饱和吸收体用于形成锁模激光，且非线性偏振旋转人工可饱和吸收体包括有光纤起偏器7和偏振控制器II8。具体地讲，台式放大激光器泵浦源1、波分复用器2、偏振控制器I3、铥钬共掺增益光纤4、光纤耦合器5、偏振无关隔离器6、光纤起偏器7和偏振控制器II8通过单模被动光纤依次连接形成光纤环形腔。
在本实施例中，波分复用器2包括有波分复用器的泵浦端2a、波分复用器的信号端2b和波分复用器的公共端2c。光纤耦合器5包括有光纤耦合器的20％输出端口5a、光纤耦合器的80％输出端口5b和光纤耦合器的输入端口5c。偏振无关隔离器6包括有偏振无关光隔离器的输入端6a和偏振无关光隔离器的输出端6b。光纤起偏器7包括有光纤起偏器的输入端7a和光纤起偏器的输出端7b。
具体地讲，波分复用器的泵浦端2a连接台式放大激光器泵浦源1，波分复用器的信号端2b连接偏振控制器II8，波分复用器的公共端2c连接偏振控制器I3。光纤耦合器的20％输出端口5a用于输出超宽光谱间隔的双波长锁模激光，光纤耦合器的80％输出端口5b连接铥钬共掺增益光纤4，光纤耦合器的输入端口5c连接偏振无关光隔离器的输出端6b。偏振无关光隔离器的输入端6a连接光纤起偏器的输出端7b连接。光纤起偏器的输入端7a连接偏振控制器II8。
其中台式放大激光器泵浦源1通过波分复用器的泵浦端2a将泵浦光输入光纤环形腔中，泵浦光经非线性偏振旋转人工可饱和吸收体所形成的非线性偏振旋转人工可饱和吸收体后形成锁模激光。
在本实施例中，台式放大激光器泵浦源1采用的双包层多模光纤耦合的光纤放大器，波长为1550nm，最大输出功率为5W。为防止残留泵浦光对输出激光稳定性的影响，本实施例中采用了反向泵浦的结构，图1中标记A为泵浦光输入端，连接台式放大激光器泵浦源1为激光器提供泵浦光，图1中标记B为超宽光谱间隔的双波长锁模激光输出，连接示波器与光谱仪以测量其脉冲序列及光谱包络。
波分复用器2的工作波长为1550/1950nm，台式放大激光器泵浦源1通过波分复用器的泵浦端2a为光纤环形腔提供泵浦光。
偏振控制器I3采用挤压式偏振控制器，购自OZ Optics公司，型号为FPC-100，也可以采用三桨式偏振控制器，通过偏振控制器I3的旋转模块和挤压旋钮可以改变光纤内部的应力，从而改变光纤谐振腔内的双折射。
铥钬共掺增益光纤4采用3m长的铥钬共掺增益光纤作为增益介质，可购自CorActive公司型号为TH512的单模铥钬共掺光纤。
光纤耦合器5采用20:80的光纤耦合器，可购自Connet公司。
偏振无关隔离器6的工作波长为1950-2050nm，可购自Connet公司。图1中6a到6b为偏振无关隔离器6的通光方向，波长在1950nm到2050nm范围的信号光通过6a传输到6b，其他波段的光被阻隔，从而可以保证光在谐振腔中的单向传输。
光纤起偏器7的工作波长为2000nm，可购自Connet公司。图1中7a到7b为光纤起偏器7的通光方向，信号光通过7a传输到7b后，可由任意偏振态变为线偏振态，正交偏振态的光被光纤起偏器7所阻隔。
偏振控制器II8采用三桨旋转式偏振控制器，购自Thorlabs公司，型号为FPC560，也可以采用挤压式的偏振控制器。通过旋转偏振控制器II 8的三个旋转桨片来改变光纤谐振腔内的双折射大小。
单模被动光纤采用了3.2m长的标准单模光纤，可购自康宁公司型号为SMF-28e的单模被动光纤，以及11.8m长的人眼安全单模传输光纤，可购自Nufern公司型号为SM1950单模被动光纤，两种单模被动光纤用于连接各个器件。
本实施例还提供了一种波长间隔超过50纳米的双波长锁模光纤激光器的双波长锁模激光输出产生方法，该双波长锁模激光输出产生方法具体包括如下步骤：
步骤S1：将台式放大激光器泵浦源1、波分复用器2、偏振控制器I3、铥钬共掺增益光纤4、光纤耦合器5、偏振无关隔离器6、光纤起偏器7和偏振控制器II8通过单模被动光纤依次连接形成光纤环形腔。在本实施例中，偏振控制器II8为三桨式偏振控制器，将单模被动光纤按3、6、3的圈数分别缠绕在三旋转桨片上，则三旋转桨可以分别等效成一个1/4波片、一个1/2波片和一个1/4波片，其中第一个1/4波片将输入光的偏振态转换成线偏振态，1/2波片旋转此线偏振光，最后一个1/4波片可以将线偏振光的偏振状态变成任意的偏振态。
步骤S2：通过所述台式放大激光器泵浦源将泵浦光输入环形激光器，在腔内产生2μm信号光，并通过光纤耦合器(5)的20％输出端口(5a)输出；
步骤S3：调节偏振控制器I3的旋转模块和压力旋钮、偏振控制器II8的三个旋转浆片，改变谐振腔内的双折射，通过光纤耦合器的20％输出端口5a输出超宽光谱间隔的双波长锁模激光。
值得注意的是，由于谐振腔内的所有光纤器件均不可避免的存在由微弱的偏振不对称性，在偏振不对称性的存在与偏振控制器引入的双折射共同作用，会形成了一个线性人工双折射滤波器。其中人工双折射滤波器的带宽大小会直接影响形成多波长锁模的锁模波长间隔，而人工双折射滤波器的带宽大小与双折射有关，具体满足如下公式：
Δλ＝λ2/(LB)
其中：Δλ为人工双折射滤波器的带宽，λ为中心波长，L为谐振腔的腔长，B为腔内双折射的强度。
由上述公式可以看出：双折射的强度越大，人工双折射滤波器的带宽越窄，腔内双折射强度越小，则滤波器带宽越宽。因此可以通过控制腔内双折射的大小来调控双波长锁模激光两波长的间隔。因此由人工双折射滤波器的存在产生了光谱周期性调制，在各波长之间的增益竞争平衡，使得激光器输出多波长激光。也就是说，非线性偏振旋转的饱和吸收效应形成等效可饱和吸收体压缩脉冲宽度，保证了锁模激光的启动，同时在适当调节偏振控制器I3的旋转模块和压力旋钮、偏振控制器II8的三个旋转浆片，可以获得较小的双折射，最终可以在有效增益带宽内产生超宽光谱间隔且间隔可控的双波长锁模激光。
在本实施例中，增加泵浦功率到1.35W时，适当旋转偏振控制器I3的挤压旋钮及旋转模块和偏振控制器I3的三个旋转桨，激光器可以输出单波长锁模激光，此时再微调两偏振控制器，即偏振控制器I3和偏振控制器II8，来平衡光纤谐振腔内的增益竞争，使得1904nm和1954nm两个波长的锁模共存，即从单波长锁模转变为双波长锁模，且可以通过调节偏振控制器I3和偏振控制器II8的压力旋钮及旋转桨片，控制两个锁模波长的相对强度。该过程中两偏振控制器调整的谐振腔内双折射的程度，也影响着人工双折射滤波器的带宽大小，谐振腔内的双折射较小时人工双折射滤波器的带宽较宽，使双波长锁模的两波长间隔变大，可以通过光纤耦合器的20％输出端口5a输出超宽光谱间隔的双波长锁模激光。
参考图2和图3，其中超宽光谱间隔的双波长锁模激光的光谱图如图2，横坐标为波长(Wavelength[nm])，纵坐标为强度(Intensity[a.u.])。两中心波长分别为1904nm和1954nm，光谱强度几乎相同，两波长间隔为50nm。
使用Agilent公司的DSO9104H示波器测量获得超宽光谱间隔的双波长锁模激光的脉冲序列信号如图3，横坐标为时间(Time[ns])，纵坐标为光脉冲强度(Intensity[a.u.])，脉冲间隔为75ns(对应腔长15m)的脉冲序列有两套，在窗口范围内交叉分布、同时存在。
本实施例通过利用非线性偏振旋转人工可饱和吸收体实现了锁模激光，通过调节腔内偏振控制器I3和偏振控制器II8，有效改变了腔内双折射大小，从而控制腔内人工双折射滤波器的带宽，结合腔内的增益竞争，进而产生超宽光谱间隔的双波长锁模激光，两波长分别为1904nm和1954nm，波长间隔为50nm，脉冲重复频率为13.2MHz，在2μm波段的光纤激光器中，本实施例实现了50nm的超宽光谱间隔的双波长锁模激光，尚属首次。
以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构和方法并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种波长间隔超过50纳米的双波长锁模光纤激光器，其特征在于：所述双波长锁模光纤激光器包括有台式放大激光器泵浦源(1)、波分复用器(2)、偏振控制器I(3)、铥钬共掺增益光纤(4)、光纤耦合器(5)、偏振无关隔离器(6)和非线性偏振旋转人工可饱和吸收体，所述台式放大激光器泵浦源(1)、波分复用器(2)、偏振控制器I(3)、铥钬共掺增益光纤(4)、光纤耦合器(5)、偏振无关隔离器(6)和非线性偏振旋转人工可饱和吸收体通过单模被动光纤依次连接形成光纤环形腔；
所述非线性偏振旋转人工可饱和吸收体用于形成锁模激光，所述非线性偏振旋转人工可饱和吸收体包括有光纤起偏器(7)和偏振控制器II(8)，所述光纤起偏器(7)通过单模被动光纤连接偏振控制器II(8)。
2.根据权利要求1所述的一种波长间隔超过50纳米的双波长锁模光纤激光器，其特征在于：所述波分复用器(2)包括有波分复用器的泵浦端(2a)、波分复用器的信号端(2b)和波分复用器的公共端(2c)，所述波分复用器的泵浦端(2a)连接台式放大激光器泵浦源(1)，所述波分复用器的信号端(2b)连接偏振控制器II(8)，所述波分复用器的公共端(2c)连接偏振控制器I(3)。
3.根据权利要求1或2所述的一种波长间隔超过50纳米的双波长锁模光纤激光器，其特征在于：所述台式放大激光器泵浦源(1)通过波分复用器的泵浦端(2a)将泵浦光输入光纤环形腔中，所述泵浦光经非线性偏振旋转人工可饱和吸收体所形成的非线性偏振旋转人工可饱和吸收体后形成锁模激光。
4.根据权利要求3所述的一种波长间隔超过50纳米的双波长锁模光纤激光器，其特征在于：所述台式放大激光器泵浦源(1)通过波分复用器的泵浦端(2a)为光纤环形腔提供泵浦光。
5.根据权利要求3所述的一种波长间隔超过50纳米的双波长锁模光纤激光器，其特征在于：所述台式放大激光器泵浦源(1)采用多模光纤耦合的光纤放大器，所述波分复用器(2)的工作波长为1550/1950nm，所述偏振控制器I(3)采用挤压式偏振控制器，所述铥钬共掺增益光纤(4)采用3m长的铥钬共掺增益光纤作为增益介质。
6.根据权利要求4所述的一种波长间隔超过50纳米的双波长锁模光纤激光器，其特征在于：所述光纤耦合器(5)包括有光纤耦合器的20％输出端口(5a)、光纤耦合器的80％输出端口(5b)和光纤耦合器的输入端口(5c)，所述光纤耦合器的20％输出端口(5a)用于输出超宽光谱间隔的双波长锁模激光，所述光纤耦合器的80％输出端口(5b)连接铥钬共掺增益光纤(4)，所述光纤耦合器的输入端口(5c)连接偏振无关隔离器(6)。
7.根据权利要求5所述的一种波长间隔超过50纳米的双波长锁模光纤激光器，其特征在于：所述偏振无关隔离器(6)包括有偏振无关光隔离器的输入端(6a)和偏振无关光隔离器的输出端(6b)，所述偏振无关光隔离器的输入端(6a)连接光纤起偏器(7)，所述偏振无关光隔离器的输出端(6b)连接光纤耦合器的输入端口(5c)。
8.根据权利要求7所述的一种波长间隔超过50纳米的双波长锁模光纤激光器，其特征在于：所述光纤起偏器(7)包括有光纤起偏器的输入端(7a)和光纤起偏器的输出端(7b)，所述光纤起偏器的输入端(7a)连接偏振控制器II(8)，所述光纤起偏器的输出端(7b)连接偏振无关光隔离器的输入端(6a)。
9.根据权利要求8所述的一种波长间隔超过50纳米的双波长锁模光纤激光器，其特征在于：所述光纤耦合器(5)采用20:80的光纤耦合器，所述偏振无关隔离器(6)的工作波长为1950-2050nm，所述光纤起偏器(7)的工作波长为2000nm，所述偏振控制器II(8)采用三桨旋转式偏振控制器。
10.一种如权利要求1-9任一项所述的波长间隔超过50纳米的双波长锁模光纤激光器的双波长锁模激光输出产生方法，其特征在于：所述双波长锁模激光输出产生方法具体包括如下步骤：
S1：将所述台式放大激光器泵浦源(1)、波分复用器(2)、偏振控制器I(3)、铥钬共掺增益光纤(4)、光纤耦合器(5)、偏振无关隔离器(6)、光纤起偏器(7)和偏振控制器II(8)通过单模被动光纤依次连接形成光纤环形腔；
S2：通过所述台式放大激光器泵浦源将泵浦光输入环形激光器，在腔内产生2μm信号光，并通过光纤耦合器(5)的20％输出端口(5a)输出；
S3：调节所述偏振控制器I(3)的旋转模块和压力旋钮、偏振控制器II(8)的三个旋转浆片，改变谐振腔内的双折射，通过所述光纤耦合器的20％输出端口(5a)输出超宽光谱间隔的双波长锁模激光。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113381274A (zh) * 2021-04-27 2021-09-10 东莞理工学院 一种光学二进制控制锁模光纤激光器
CN114204392A (zh) * 2021-12-10 2022-03-18 江苏师范大学 一种双波长明暗孤子光脉冲的装置及产生方法
CN115102016A (zh) * 2022-06-06 2022-09-23 北京交通大学 一种单纵模窄线宽掺铥光纤激光器
CN117638620A (zh) * 2023-11-16 2024-03-01 厦门纽立特电子科技有限公司 基于异质结饱和吸收体的超稳双梳锁模光纤激光器

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7876803B1 (en) * 2007-03-21 2011-01-25 Lockheed Martin Corporation High-power, pulsed ring fiber oscillator and method
CN103996962A (zh) * 2014-05-30 2014-08-20 江苏师范大学 非线性偏振旋转锁模波长可调l波段飞秒掺铒光纤激光器
US20150063380A1 (en) * 2013-08-31 2015-03-05 Jian Liu Method and Apparatus for Generating Ultrafast, High Energy, High Power Laser Pulses
CN104409952A (zh) * 2014-11-24 2015-03-11 江苏师范大学 基于非线性偏振旋转锁模的双包层掺铥全光纤超快激光器
CN109038188A (zh) * 2018-07-26 2018-12-18 昆山瞬刻激光科技有限公司 一种掺铒光纤激光器及调节方法
CN110224290A (zh) * 2019-06-11 2019-09-10 昆山瞬刻激光科技有限公司 孤子间距和孤子个数可控的孤子分子激光器及方法
CN210640481U (zh) * 2019-09-25 2020-05-29 中国计量大学 一种基于非线性多模干涉效应的多波长锁模光纤激光器

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7876803B1 (en) * 2007-03-21 2011-01-25 Lockheed Martin Corporation High-power, pulsed ring fiber oscillator and method
US20150063380A1 (en) * 2013-08-31 2015-03-05 Jian Liu Method and Apparatus for Generating Ultrafast, High Energy, High Power Laser Pulses
CN103996962A (zh) * 2014-05-30 2014-08-20 江苏师范大学 非线性偏振旋转锁模波长可调l波段飞秒掺铒光纤激光器
CN104409952A (zh) * 2014-11-24 2015-03-11 江苏师范大学 基于非线性偏振旋转锁模的双包层掺铥全光纤超快激光器
CN109038188A (zh) * 2018-07-26 2018-12-18 昆山瞬刻激光科技有限公司 一种掺铒光纤激光器及调节方法
CN110224290A (zh) * 2019-06-11 2019-09-10 昆山瞬刻激光科技有限公司 孤子间距和孤子个数可控的孤子分子激光器及方法
CN210640481U (zh) * 2019-09-25 2020-05-29 中国计量大学 一种基于非线性多模干涉效应的多波长锁模光纤激光器

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
TM-DOPED FIBER LASER WITH MULTIWAVELENGTH OUTPUT AND SWITCHABLE: "Tm-doped fiber laser with multiwavelength output and switchable wavelength difference based on nonlinear polarization rotation effect", 《OPTICS AND LASER TECHNOLOGY》 *
YAZHOU WANG等: "Coexistence of noise-like pulse and high repetition rate harmonic mode-locking in a dual-wavelength mode-locked Tm-doped fiber laser", 《OPTICS EXPRESS》 *
ZHIYU YAN等: "Tunable and switchable dual-wavelength Tm-doped mode-locked fiber laser by nonlinear polarization evolution", 《OPTICS EXPRESS》 *
侯晓君 等: "1645nm陶瓷激光共振泵浦Tm:CaYAlO4激光器", 《激光与红外》 *
王亚洲: "基于2微米锁模光纤激光器及放大器的脉冲形态研究", 《中国博士学位论文全文数据库 基础科学辑》 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113381274A (zh) * 2021-04-27 2021-09-10 东莞理工学院 一种光学二进制控制锁模光纤激光器
CN113381274B (zh) * 2021-04-27 2024-04-09 东莞理工学院 一种光学二进制控制锁模光纤激光器
CN114204392A (zh) * 2021-12-10 2022-03-18 江苏师范大学 一种双波长明暗孤子光脉冲的装置及产生方法
CN115102016A (zh) * 2022-06-06 2022-09-23 北京交通大学 一种单纵模窄线宽掺铥光纤激光器
CN117638620A (zh) * 2023-11-16 2024-03-01 厦门纽立特电子科技有限公司 基于异质结饱和吸收体的超稳双梳锁模光纤激光器

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