一种实现稳定、高重复率激光脉冲的新方法

时间:2020-04-06 18:36 来源:seo 作者:杏鑫 点击量:

一种实现稳定、高重复率激光脉冲的新方法

高重复率脉冲激光器的应用范围很广,从光通信到微波光子学等等。产生超短光脉冲串通常涉及到纵向激光腔模的锁相。1997年,提出了一种基于耗散四波混频(DFWM)的机制,其关键元件包括梳状滤波器和高非线性元件。从那时起,采用DFWM的高重复率脉冲序列的演示利用了各种类型的梳状滤波器和非线性元件。

2012年,Peccianti等人提出了一种稳定的200 ghz超快光纤激光器,该激光器基于一个硅微环谐振器,作为一个集成的梳状滤波器,以增强DFWM模式锁定。但是硅的方案是昂贵的,并涉及到光纤和硅波导之间的耦合损耗。因此,一个低成本的全光纤谐振器产生高重复率激光脉冲使用DFWM仍然是非常可取的。然而,在标准光纤中缺乏强非线性一直是触发高重复率短脉冲产生的一个重要障碍,直到现在。

混合等离子体微纤维结谐振器

来自南京大学和上海大学的一组研究人员最近演示了一种通过DFWM实现稳定、高重复率激光脉冲的新方法,该方法基于一种新型的超光纤设备:一种混合等离子体微纤维结谐振器(HPMKR)。他们的开放获取研究发表在最新一期的《先进光子学》上。

由于其强的倏逝场、低的插入损耗以及与全光纤系统的兼容性,基于微纤维的器件得到了广泛的应用——尤其是用于微纤维谐振器。与普通单模光纤(SMFs)相比,锥形微纤维具有明显的小直径和空气包层,并表现出高度的非线性。例如,一块超细纤维的非线性系数γ2-μm直径大约50倍计算,标准的SMF(1550海里)。

这项工作的关键设备,HPMKR,包括一个由锥形超细纤维形成的结谐振器,它附着在镀金表面的玻璃基板上,然后用聚二甲基硅氧烷(PDMS)聚合物封装。普通超光纤谐振腔的实际Q因子远低于104,但在本工作中,通过实验将Q优化到接近106。由金的精细附着所引入的强表面等离子体极化激元使器件呈现出明显的极化特征;最大极化相关损耗(PDL)达到了19.75 dB。

HPMKR 激光

下一步,HPMKR装置被嵌入到一个标准的环形光纤激光腔中。HPMKR的大PDL导致了激光腔内的非线性极化旋转(NPR),产生了具有大瞬时功率的q开关或锁模脉冲,以补偿相对较低的非线性,并激发了超细光纤中的DFWM。由于其在光纤激光器中的多用途,研究人员将激光方案称为“npr刺激的DFWM”。

HPMKR不仅是一种宽带极化元件,而且是一种高质量的滤波器和非线性元件。激光振荡与以前所有的DFWM方案形成鲜明的对比,其中消除了极高非线性元素的必要性。该设备有效地降低了实现DFWM的门槛,消除了阻碍高q(百万)器件制造的复杂性。一个稳定的脉冲序列,重复率从41.2到144.3 GHz在1550纳米实现。

这项创新的研究使先进的微光纤谐振器在激光和非线性光学领域具有潜在的应用前景,特别是由于HPMKR的简洁结构和全光纤兼容性。

当前位置:主页 > 物理知识 >

声明:本文杏鑫娱乐整理不代表个人观点,转载请注明原文,点击还能查看更多的文章;本文网址: http://www.kozbods.com/wuli/1070.html

围观: 次 | 责任编辑:杏鑫

延伸阅读

SEO关键字



回到顶部