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基于增益管理非线性的超快光纤激光放大研究进展(特邀)
1
作者
李灿
任博
+4 位作者
郭琨
王涛
吴坚
冷进勇
周朴
《红外与激光工程》
北大核心
2025年第1期45-58,共14页
增益管理非线性(Gain Managed Nonlinearity,GMN)光纤放大技术涉及一种超快激光在非线性自相位调制与有源光纤动态增益共同作用下的非线性吸引子,可在激光脉冲能量提升的同时实现上百倍的线性光谱展宽,因而成为近年来超快光纤激光领域...
增益管理非线性(Gain Managed Nonlinearity,GMN)光纤放大技术涉及一种超快激光在非线性自相位调制与有源光纤动态增益共同作用下的非线性吸引子,可在激光脉冲能量提升的同时实现上百倍的线性光谱展宽,因而成为近年来超快光纤激光领域的研究热点。文中从GMN脉冲演化的基本原理出发,系统梳理了GMN光纤放大技术在近年来所取得的研究进展、及在多光子显微成像等领域的应用,并进一步展望了其未来发展趋势。
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关键词
增益管理非线性放大
超快光纤激光
自相位调制
掺镱光纤
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职称材料
全光纤自相似锁模激光器实验及理论研究
2
作者
王洋洋
周勇
高伟清
《量子电子学报》
北大核心
2025年第1期80-88,共9页
在锁模光纤激光器中,本研究基于高集成度器件同时实现了泵浦耦合、光谱滤波和偏振相关隔离损耗,进而在1550 nm波段实现了自相似被动锁模脉冲输出。同时还搭建了全光纤放大器进行非线性增益管理放大,成功将自相似脉冲的10 dB谱宽从25.9 n...
在锁模光纤激光器中,本研究基于高集成度器件同时实现了泵浦耦合、光谱滤波和偏振相关隔离损耗,进而在1550 nm波段实现了自相似被动锁模脉冲输出。同时还搭建了全光纤放大器进行非线性增益管理放大,成功将自相似脉冲的10 dB谱宽从25.9 nm拓宽至52.6 nm,然后利用负色散光纤将脉冲宽度压窄至66 fs。最后,基于广义非线性薛定谔方程与激光速率方程的数值模拟,从理论上研究了激光器和光纤放大器的脉冲运转过程。模拟结果表明腔内的窄带滤波器和较长的正色散增益光纤是线性啁啾自相似锁模脉冲产生的必要条件,当自相似脉冲被光纤预压缩后,使用足够长度的正色散增益光纤可同时实现脉冲的自相似放大以及非线性增益管理放大,从而在全光纤结构中输出脉宽小于100 fs的锁模脉冲。
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关键词
激光技术
被动锁模光纤激光器
非线性
增益
管理
放大
自相似脉冲
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职称材料
高峰值功率GMN飞秒光纤激光器研究进展(特邀)
3
作者
夏童
招赫
+3 位作者
朱书缘
张鹏磊
曹思远
王璞
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2024年第10期1-18,共18页
高峰值功率飞秒光纤激光器在高精度工业制造、生物医学、国防、航空航天等领域有着广泛的应用。目前,产生高峰值功率飞秒光纤激光的主要方法是啁啾脉冲放大技术和非线性脉冲放大技术,然而前者虽然能够产生单脉冲能量大于1 mJ的飞秒脉冲...
高峰值功率飞秒光纤激光器在高精度工业制造、生物医学、国防、航空航天等领域有着广泛的应用。目前,产生高峰值功率飞秒光纤激光的主要方法是啁啾脉冲放大技术和非线性脉冲放大技术,然而前者虽然能够产生单脉冲能量大于1 mJ的飞秒脉冲,但受限于增益窄化效应,产生的脉冲持续时间通常大于200 fs。后者虽然能够产生持续时间~50 fs的脉冲,但整体设计比较复杂,限制了其应用范围。随着国内外相关工作的长期积累以及激光器件等硬件能力的提升,科研人员提出了一种基于增益管理非线性(Gain-Managed Nonlinear,GMN)放大的方案,这项技术能够以简单的系统设计产生持续时间小于50 fs的脉冲,还能保证紧凑的系统结构。综述了增益管理非线性放大技术的理论研究进展,总结了国内外不同设计结构的增益管理非线性放大系统研究进展,最后对增益管理非线性放大系统的应用进行了展开分析,展望了其在未来的发展方向。进一步分析了泵浦波长、泵浦方式对增益管理非线性放大的影响,提出了一种全光纤一体化的增益管理非线性放大系统,并利用该系统进行了超连续谱产生的应用研究。
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关键词
飞秒脉冲
高峰值功率
增益管理非线性放大
高紧凑性
高稳定性
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职称材料
题名
基于增益管理非线性的超快光纤激光放大研究进展(特邀)
1
作者
李灿
任博
郭琨
王涛
吴坚
冷进勇
周朴
机构
国防科技大学前沿交叉学科学院
国防科技大学南湖之光实验室
国防科技大学高能激光技术湖南省重点实验室
出处
《红外与激光工程》
北大核心
2025年第1期45-58,共14页
基金
国家自然科学基金面上项目(62475286)。
文摘
增益管理非线性(Gain Managed Nonlinearity,GMN)光纤放大技术涉及一种超快激光在非线性自相位调制与有源光纤动态增益共同作用下的非线性吸引子,可在激光脉冲能量提升的同时实现上百倍的线性光谱展宽,因而成为近年来超快光纤激光领域的研究热点。文中从GMN脉冲演化的基本原理出发,系统梳理了GMN光纤放大技术在近年来所取得的研究进展、及在多光子显微成像等领域的应用,并进一步展望了其未来发展趋势。
关键词
增益管理非线性放大
超快光纤激光
自相位调制
掺镱光纤
Keywords
gain managed nonlinear amplification
ultrafast fiber laser
self-phase modulation
ytterbium-doped fiber
分类号
TN248 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
全光纤自相似锁模激光器实验及理论研究
2
作者
王洋洋
周勇
高伟清
机构
合肥工业大学光学工程系
出处
《量子电子学报》
北大核心
2025年第1期80-88,共9页
基金
国家自然科学基金(61875052,61905059,62105087,62105088,12204141)
安徽省重点研发计划(202104a07020010)
安徽省自然科学基金(2108085QF282,1908085QF273)。
文摘
在锁模光纤激光器中,本研究基于高集成度器件同时实现了泵浦耦合、光谱滤波和偏振相关隔离损耗,进而在1550 nm波段实现了自相似被动锁模脉冲输出。同时还搭建了全光纤放大器进行非线性增益管理放大,成功将自相似脉冲的10 dB谱宽从25.9 nm拓宽至52.6 nm,然后利用负色散光纤将脉冲宽度压窄至66 fs。最后,基于广义非线性薛定谔方程与激光速率方程的数值模拟,从理论上研究了激光器和光纤放大器的脉冲运转过程。模拟结果表明腔内的窄带滤波器和较长的正色散增益光纤是线性啁啾自相似锁模脉冲产生的必要条件,当自相似脉冲被光纤预压缩后,使用足够长度的正色散增益光纤可同时实现脉冲的自相似放大以及非线性增益管理放大,从而在全光纤结构中输出脉宽小于100 fs的锁模脉冲。
关键词
激光技术
被动锁模光纤激光器
非线性
增益
管理
放大
自相似脉冲
Keywords
laser technique
passively mode-locked fiber laser
nonlinear gain-managed amplification
self-similar pulse
分类号
TN248 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
高峰值功率GMN飞秒光纤激光器研究进展(特邀)
3
作者
夏童
招赫
朱书缘
张鹏磊
曹思远
王璞
机构
北京工业大学物理与光电工程学院
北京工业大学北京市激光应用技术工程技术研究中心
北京工业大学跨尺度激光成型制造技术教育部重点实验室
出处
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2024年第10期1-18,共18页
基金
国家自然科学基金项目(62035002)。
文摘
高峰值功率飞秒光纤激光器在高精度工业制造、生物医学、国防、航空航天等领域有着广泛的应用。目前,产生高峰值功率飞秒光纤激光的主要方法是啁啾脉冲放大技术和非线性脉冲放大技术,然而前者虽然能够产生单脉冲能量大于1 mJ的飞秒脉冲,但受限于增益窄化效应,产生的脉冲持续时间通常大于200 fs。后者虽然能够产生持续时间~50 fs的脉冲,但整体设计比较复杂,限制了其应用范围。随着国内外相关工作的长期积累以及激光器件等硬件能力的提升,科研人员提出了一种基于增益管理非线性(Gain-Managed Nonlinear,GMN)放大的方案,这项技术能够以简单的系统设计产生持续时间小于50 fs的脉冲,还能保证紧凑的系统结构。综述了增益管理非线性放大技术的理论研究进展,总结了国内外不同设计结构的增益管理非线性放大系统研究进展,最后对增益管理非线性放大系统的应用进行了展开分析,展望了其在未来的发展方向。进一步分析了泵浦波长、泵浦方式对增益管理非线性放大的影响,提出了一种全光纤一体化的增益管理非线性放大系统,并利用该系统进行了超连续谱产生的应用研究。
关键词
飞秒脉冲
高峰值功率
增益管理非线性放大
高紧凑性
高稳定性
Keywords
femtosecond pulse
high peak power
gain-managed nonlinear amplification
high compactness
high stability
分类号
O436 [机械工程—光学工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于增益管理非线性的超快光纤激光放大研究进展(特邀)
李灿
任博
郭琨
王涛
吴坚
冷进勇
周朴
《红外与激光工程》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
全光纤自相似锁模激光器实验及理论研究
王洋洋
周勇
高伟清
《量子电子学报》
北大核心
2025
0
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下载PDF
职称材料
3
高峰值功率GMN飞秒光纤激光器研究进展(特邀)
夏童
招赫
朱书缘
张鹏磊
曹思远
王璞
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
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