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基于半导体环形激光器的双路混沌同步
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作者 蒋再富 张定梅 《激光杂志》 北大核心 2025年第1期34-39,共6页
为了拓展半导体环形激光器在混沌保密通信中的应用,构建了一种简单的混沌同步结构,利用功率谱和互相关技术研究了半导体环形激光器在相位光反馈下的动力学特性,并对同步质量进行了优化分析。研究表明,半导体环形激光器在相位光反馈下能... 为了拓展半导体环形激光器在混沌保密通信中的应用,构建了一种简单的混沌同步结构,利用功率谱和互相关技术研究了半导体环形激光器在相位光反馈下的动力学特性,并对同步质量进行了优化分析。研究表明,半导体环形激光器在相位光反馈下能展现出丰富的非线性动力学态。对于固定的频率失谐值,同步系数随着注入系数的增加而增加,而对于较大的注入系数,频率失谐对同步性能的影响将减弱。同时也讨论了电流失配的影响,发现注入系数越大电流失配对同步性能影响越小。最后研究了反馈相位不相同的情况,发现两个模式混沌信号不相同也能进行同步,这增加了同步通信的安全性。研究结果可为半导体环形激光器在混沌保密通信中的应用提供参考。 展开更多
关键词 非线性光学 同步 互相关 半导体环形激光器 混沌
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基于SOA光纤环形激光器的分布式声传感系统
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作者 杨苏凡 张春熹 王夏霄 《光通信技术》 北大核心 2024年第1期18-22,共5页
为了降低传统分布式声学传感器(DAS)系统复杂度并提高信噪比(SNR),提出了一种基于半导体光放大器的光纤环形激光器(SOA-FRL)的DAS系统。该系统用SOA-FRL取代了传统的DAS系统中的窄线宽激光器和脉冲调制器,实现了高稳定的光脉冲输出;采... 为了降低传统分布式声学传感器(DAS)系统复杂度并提高信噪比(SNR),提出了一种基于半导体光放大器的光纤环形激光器(SOA-FRL)的DAS系统。该系统用SOA-FRL取代了传统的DAS系统中的窄线宽激光器和脉冲调制器,实现了高稳定的光脉冲输出;采用双脉冲外差探测方法,实现了精确的声信号探测和声源定位。实验结果表明:在频率为1 kHz、幅值为1.14 rad的声信号作用下,所提系统的解调SNR高达38.25 dB,空间分辨率为12 m。 展开更多
关键词 分布式声传感 半导体光放大器 光纤环形激光器 外差探测 光纤传感
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布里渊光纤环形激光器及其应用 被引量:6
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作者 董永康 吕志伟 +1 位作者 吕月兰 何伟明 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2004年第5期498-502,共5页
综述了布里渊光纤环形激光器的研究进展 ,指出布里渊光纤环形激光器具有线宽窄、频率稳定、增益方向敏感等优点。介绍了布里渊光纤环形激光器在布里渊光纤陀螺中的应用及其发展前景。
关键词 受激布里渊散射 光纤 布里渊光纤环形激光器 布里渊光纤陀螺
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全反射棱镜式环形激光器的温度效应 被引量:6
4
作者 赵东洋 石顺祥 李家立 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第11期1627-1631,共5页
根据矩阵光学理论,研究了全反射棱镜式环形激光器(TRPRL)光路的温度效应.从理论上给出了描述光路中光学元件在介质折射率变化时的3×3变换矩阵,建立了折射率变化时谐振腔内光路的偏转模型,由此讨论了温度变化导致TRPRL光路的偏转规... 根据矩阵光学理论,研究了全反射棱镜式环形激光器(TRPRL)光路的温度效应.从理论上给出了描述光路中光学元件在介质折射率变化时的3×3变换矩阵,建立了折射率变化时谐振腔内光路的偏转模型,由此讨论了温度变化导致TRPRL光路的偏转规律,并研究了降低TRPRL温度效应对其性能影响的方法.所得结论对TRPRL的设计和运用有重要指导意义. 展开更多
关键词 环形激光器 全反射棱镜 光路偏转 温度效应
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布里渊光纤环形激光器的发展与应用 被引量:5
5
作者 洪伟 李绪友 +1 位作者 何周 张琛 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第1期115-119,共5页
随着光纤通讯和光纤传感技术的发展,布里渊光纤环形激光器迅速发展并得到了广泛应用。本文从光纤和几个主要光学器件的发展对布里渊光纤环形激光器的影响出发,综述了布里渊光纤环形激光器的发展历史,介绍了各种布里渊环形腔的特点,并探... 随着光纤通讯和光纤传感技术的发展,布里渊光纤环形激光器迅速发展并得到了广泛应用。本文从光纤和几个主要光学器件的发展对布里渊光纤环形激光器的影响出发,综述了布里渊光纤环形激光器的发展历史,介绍了各种布里渊环形腔的特点,并探讨了它们的优点和存在的技术问题。布里渊光纤陀螺作为布里渊光纤环形激光器的主要应用,一经提出就受到了世界各国研究机构的普遍重视。与干涉型光纤陀螺相比,布里渊光纤陀螺采用的光纤长度要短得多,信号处理系统大大简化,在实现光纤陀螺高精度和小型化方面优势明显。文中还对布里渊光纤陀螺的原理和技术特点进行了分析,最后探讨了其发展过程中存在的技术问题及其发展前景。 展开更多
关键词 光纤环形激光器 环形 布里渊光纤陀螺 发展
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窄线宽低噪声可调谐非平面环形激光器 被引量:3
6
作者 王云祥 邱琪 +1 位作者 梁旭 邓珠峰 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2013年第3期595-598,共4页
针对空间相干光通信和探测等应用,对非平面环形激光器的线宽、噪声和调谐特性进行了系统的实验研究。单频输出功率达到752 mW,光光效率42%,斜率效率54%。采用延时自外差拍频法测试了激光线宽,其随泵浦功率的增加而增大,输出功率小于200... 针对空间相干光通信和探测等应用,对非平面环形激光器的线宽、噪声和调谐特性进行了系统的实验研究。单频输出功率达到752 mW,光光效率42%,斜率效率54%。采用延时自外差拍频法测试了激光线宽,其随泵浦功率的增加而增大,输出功率小于200 mW时,线宽小于1 kHz,在最高输出功率下线宽为2.3 kHz。激光强度噪声主要由弛豫振荡引起,相对强度噪声(RIN)随着泵浦功率的提高而降低。在1.78W泵浦功率下,RIN达到-93 dB/Hz。采用温度和压电两种方式进行了激光调谐。温度调谐范围达到62 GHz。压电调谐范围达到130 MHz,响应带宽100 kHz。 展开更多
关键词 非平面环形激光器 窄线宽 低噪声 可调谐
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半导体环形激光器的非线性分岔动力学研究 被引量:2
7
作者 张彬 毛陆虹 +4 位作者 谢生 张世林 郭维廉 陈燕 于欣 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期649-654,共6页
基于半导体环形激光器的电学双稳态行为的动力学模型,运用现代非线性动力学理论对其稳定性和分岔行为进行了分析和数值计算.结果表明,环形激光器中泵浦参数的变化可导致霍普夫分岔,产生极限环以至混沌等复杂的非线性运动.同时,计算了背... 基于半导体环形激光器的电学双稳态行为的动力学模型,运用现代非线性动力学理论对其稳定性和分岔行为进行了分析和数值计算.结果表明,环形激光器中泵浦参数的变化可导致霍普夫分岔,产生极限环以至混沌等复杂的非线性运动.同时,计算了背散射参数变化对环形激光器工作分区的影响,计算表明在不同的工作区中环形激光器将呈现不同的非线性动力学行为包括分岔和混沌.从物理角度对引发这些复杂的非线性运动的原因进行了分析.结果和他人论文中的实验结果相一致. 展开更多
关键词 环形激光器 非线性动力学 稳定性 分岔 混沌
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一种控制环形激光器光学腔长的新方法 被引量:3
8
作者 赵东洋 石顺祥 李家立 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第10期1445-1448,共4页
提出了一种控制环形激光器光学腔长的新方法.该方法是利用压电陶瓷电控环形激光器毛细管内干燥空气的折射率,实现对环形激光器光学腔长的控制.这种控制方法对环形激光器性能影响很小,具有响应速度快、灵敏度高、功耗低等优点,可用于全... 提出了一种控制环形激光器光学腔长的新方法.该方法是利用压电陶瓷电控环形激光器毛细管内干燥空气的折射率,实现对环形激光器光学腔长的控制.这种控制方法对环形激光器性能影响很小,具有响应速度快、灵敏度高、功耗低等优点,可用于全反射棱镜式环形激光器、反射镜式环形激光器的稳频系统.对于激光陀螺、激光计量等应用具有重要意义. 展开更多
关键词 腔长控制 环形激光器 压电陶瓷 稳频
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全反射棱镜式环形激光器耦合输出的理论分析 被引量:6
9
作者 赵东洋 石顺祥 +1 位作者 蒋军彪 宋春峰 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期652-655,共4页
对采用棱镜耦合器的全反射棱镜式环形激光器的耦合输出特性进行了理论研究,导出了有“楔形”间隙的棱镜耦合器的反射系数和透射系数表达式,给出了反射率和透过率随“楔形”间隙高度变化的理论计算曲线,进而研究了有关材料选取、腔内振... 对采用棱镜耦合器的全反射棱镜式环形激光器的耦合输出特性进行了理论研究,导出了有“楔形”间隙的棱镜耦合器的反射系数和透射系数表达式,给出了反射率和透过率随“楔形”间隙高度变化的理论计算曲线,进而研究了有关材料选取、腔内振荡分量的选取及减小棱镜耦合器对环形激光腔内模式的影响等问题 这些研究对于全反射棱镜式环形激光器在激光陀螺、激光角速度传感器等实际应用中有重要意义。 展开更多
关键词 环形激光器 全反射棱镜 棱镜耦合 楔形间隙
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可调谐半导体环形激光器与FWM全光波长变换实验研究 被引量:1
10
作者 冯建和 陈树强 +2 位作者 迟楠 齐江 管克俭 《光子学报》 EI CAS CSCD 2000年第5期462-465,共4页
优化设计半导体光纤环形激光器 (SFRL)产生波长连续可调谐窄线宽的激光输出 ,可调谐范围为 40 nm,利用半导体光放大器 (SOA)的非线性效应四波混频 (FWM) ,实现了码速为 2 .5 Gb/ s SDH信号光的波长变换 ,向上变换 7.0 7nm,向下变换 1 9.... 优化设计半导体光纤环形激光器 (SFRL)产生波长连续可调谐窄线宽的激光输出 ,可调谐范围为 40 nm,利用半导体光放大器 (SOA)的非线性效应四波混频 (FWM) ,实现了码速为 2 .5 Gb/ s SDH信号光的波长变换 ,向上变换 7.0 7nm,向下变换 1 9.49nm.在实验中不需要外加泵浦光源 . 展开更多
关键词 全光波长变换 半导体光纤环形激光器 FWM SOA
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小型环形激光器中He-Ne气体放电辉光压制的光学方法 被引量:1
11
作者 吴素勇 黄云 +2 位作者 曲天良 樊振方 谭中奇 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期62-67,共6页
为解决小型环形激光器输出信号信噪比随腔长减小而下降的问题,研制了一种压制He-Ne气体放电辉光的滤光片。该滤光片的中心波长为632.8nm,入射角为45°,其基片是截止波长为550nm的短波截止红色玻璃,基片前表面镀有19层瞙系结构为{HL2... 为解决小型环形激光器输出信号信噪比随腔长减小而下降的问题,研制了一种压制He-Ne气体放电辉光的滤光片。该滤光片的中心波长为632.8nm,入射角为45°,其基片是截止波长为550nm的短波截止红色玻璃,基片前表面镀有19层瞙系结构为{HL2HLHLHLH2LHLHLHLH2LH}的窄带滤光片,后表面镀有4层非规整减反膜。使用离子溅射法和石英晶振膜厚监控方式制备了该滤光片,并对其进行了反向工程拟合,拟合的理论曲线与用Lambda950分光光度计正入射实测的透过率曲线较为吻合。将该滤光片胶合在环形激光器的输出镜后表面,其有用的激光信号幅值基本不变,而噪声幅值下降了约80%,表明该滤光片从光学上使输出信号的信噪比提高了5倍,降低了后续电路处理的负担及复杂度,为小型环形激光器的研制起到了一定的作用。 展开更多
关键词 环形激光器 辉光压制 窄带滤光片
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半导体光纤环形激光器输出状态分析与分类 被引量:1
12
作者 赵莉 方捻 +1 位作者 王颖 黄肇明 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第10期2449-2457,共9页
研究了不同注入电流、不同输出偏振度下,半导体光纤环形激光器输出光的混沌特性.分别采用时域观察法、C-C法、Wigner-ville分布时频分析法、最大Lyapunov指数法联合分析输出光的时域、频域统计特性.从而将激光器输出按偏振度划分为三类... 研究了不同注入电流、不同输出偏振度下,半导体光纤环形激光器输出光的混沌特性.分别采用时域观察法、C-C法、Wigner-ville分布时频分析法、最大Lyapunov指数法联合分析输出光的时域、频域统计特性.从而将激光器输出按偏振度划分为三类:偏振度在0%到20%,随着电流的增大,激光器输出偏振混沌激光,其类型发生阶跃性跳变;偏振度在30~80%,激光器输出仍以偏振混沌激光为主,其类型不随电流增大而发生跳变;偏振度趋于90~100%,激光器输出以强度混沌激光为主,偏振混沌光随着偏振度趋向100%而下降为零.利用虚假邻点法计算嵌入维数和回归图法重构吸引子,得到上述三种输出类型的复杂程度依次是:椭圆吸引子(6维)、方形吸引子(7维)、点形吸引子(5维).由此得出,半导体光纤环形激光器用于偏振混沌通信的最佳区域为:偏振度处于30%至80%,注入电流处于330mA~550mA. 展开更多
关键词 光混沌 半导体光纤环形激光器 C-C法 Wigner-ville时频分析法 最大LYAPUNOV指数 虚假邻点法 回归图法
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环形激光器频率稳定度的高精度测量 被引量:2
13
作者 罗晖 郭少军 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2006年第z2期63-66,共4页
以633nm 碘吸收稳定激光器作为标准,通过将待测的环形激光器与之进行拍频,建立了一套检测灵敏度很高的高精度激光频率稳定度检测系统。该系统采用宽带雪崩光电二极管接收拍频信号中的差频信号,经过信号处理后利用高精度频率计实现拍频... 以633nm 碘吸收稳定激光器作为标准,通过将待测的环形激光器与之进行拍频,建立了一套检测灵敏度很高的高精度激光频率稳定度检测系统。该系统采用宽带雪崩光电二极管接收拍频信号中的差频信号,经过信号处理后利用高精度频率计实现拍频频率的测量,试验结果表明:该系统的检测频宽可达到800 MHz,频率稳定度的测量精度达到10^(-11)量级,最小可检测激光功率为0.1μW量级,为进行环形激光器高精度稳频回路的研究提供了重要的检测手段. 展开更多
关键词 激光技术 频率稳定度测量 拍频检测 环形激光器 碘稳定激光器
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布里渊光纤环形激光器技术发展 被引量:1
14
作者 张萍萍 杨远洪 陈淑英 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2008年第S3期58-63,共6页
把光纤置于谐振腔内,利用光纤中的布里渊增益就构成光纤布里渊激光器。布里渊环形激光器由于具有线宽窄、频率稳定、增益方向敏感等优点成为国内外研究的热点。介绍了该种激光器产生的基础——受激布里渊散射理论,对布里渊环形激光器的... 把光纤置于谐振腔内,利用光纤中的布里渊增益就构成光纤布里渊激光器。布里渊环形激光器由于具有线宽窄、频率稳定、增益方向敏感等优点成为国内外研究的热点。介绍了该种激光器产生的基础——受激布里渊散射理论,对布里渊环形激光器的研究进展情况进行了综述,介绍了各种布里渊环形腔结构的特点,最后探讨了该类激光器发展过程中存在的技术问题及其发展前景。 展开更多
关键词 布里渊环形激光器 受激布里渊散射 进展
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四频环形激光器兰姆系数的推导 被引量:4
15
作者 杨建强 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2008年第4期383-386,共4页
为了研究多模耦合效应,从兰姆半经典自洽场理论出发,采用三阶微扰方法,对Ja=1→Jb=2跃迁的四频环形激光器进行了理论推导,得出了非多普勒极限普遍情形下并含粒子数脉动效应的兰姆系数解析表达式。此结果具有一定的普适性,对定量研究多... 为了研究多模耦合效应,从兰姆半经典自洽场理论出发,采用三阶微扰方法,对Ja=1→Jb=2跃迁的四频环形激光器进行了理论推导,得出了非多普勒极限普遍情形下并含粒子数脉动效应的兰姆系数解析表达式。此结果具有一定的普适性,对定量研究多模耦合精细效应是有帮助的。 展开更多
关键词 激光物理 兰姆系数 半经典理论 环形激光器
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环形激光器双光路椭圆度测量系统 被引量:4
16
作者 杨昊东 梁冬明 +2 位作者 岳寰宇 范汉伟 刘立武 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期1913-1921,共9页
针对通过测量输出光椭圆度对环形激光器进行调腔的要求,研究并建立了环形激光器双光路椭圆度测量系统。计算分析了无源环形腔对S线偏光和P线偏光的频率响应特性,得出S线偏光谐振峰频率特性更适于无源环形腔的稳频。采用S线偏光作为外部... 针对通过测量输出光椭圆度对环形激光器进行调腔的要求,研究并建立了环形激光器双光路椭圆度测量系统。计算分析了无源环形腔对S线偏光和P线偏光的频率响应特性,得出S线偏光谐振峰频率特性更适于无源环形腔的稳频。采用S线偏光作为外部输入光来提高稳频精度,搭建了环形激光器双光路稳频与测量系统。环形激光器稳频系统在10s内就能完成稳频,稳频效率高,稳频后光强波动幅度为1.8%。提出的椭圆度测量方法使椭圆度变化幅度约为0.65%,减小了光强波动对测量精度的影响。实验显示,构建的测量系统可满足椭圆度测量的要求。 展开更多
关键词 环形激光器 环形谐振腔 稳频 椭圆度测量 模式分析
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基于互耦合环形激光器获取高质量混沌信号 被引量:3
17
作者 张定梅 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期466-470,共5页
为了满足混沌保密通信的需求,提出了一种基于两个半导体环形激光器互耦合产生高质量混沌光信号的方案,采用数值仿真的方法进行了理论分析,得到了各种参量情况下的时间序列、功率谱及自相关系数分布图。结果表明,在一定的参量条件下,激... 为了满足混沌保密通信的需求,提出了一种基于两个半导体环形激光器互耦合产生高质量混沌光信号的方案,采用数值仿真的方法进行了理论分析,得到了各种参量情况下的时间序列、功率谱及自相关系数分布图。结果表明,在一定的参量条件下,激光器能展现出单周期、多周期及混沌等动力态;在较大的频率失谐下,混沌信号的时延特征能够被较好地抑制;通过大范围扫描注入参量,可得到带宽最大为14.0GHz并且具有较低的时延特征的混沌信号,能显著提高混沌保密通信的传输速率及安全性。此研究结果可为环形激光器在混沌保密通信中的应用提供一定的理论参考。 展开更多
关键词 非线性光学 混沌 带宽 互耦 半导体环形激光器
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基于半导体环形激光器的光反馈动力学研究 被引量:2
18
作者 张定梅 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期789-794,共6页
为了研究半导体环形激光器在外部交叉光反馈情况下的非线性动力学特性,基于环形激光器的速率方程,采用数值仿真的方法,得到了各种反馈参量下的时间序列及功率谱,并研究了反馈系数对混沌带宽及时间延迟特性的影响.结果表明,在各种不同外... 为了研究半导体环形激光器在外部交叉光反馈情况下的非线性动力学特性,基于环形激光器的速率方程,采用数值仿真的方法,得到了各种反馈参量下的时间序列及功率谱,并研究了反馈系数对混沌带宽及时间延迟特性的影响.结果表明,在各种不同外部反馈参量的情况下,环形激光器展现了单周期、多周期、低频反相波动以及混沌态等丰富的动力学态;在对称光反馈时,可得到最大为3.7GHz的混沌带宽;在时间不对称光反馈时,产生的混沌信号的时延特征被很好地抑制.该研究结果可为环形激光器的实际应用提供一定的理论参考. 展开更多
关键词 非线性光学 动力学 半导体环形激光器 光反馈 带宽
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基于半导体环形激光器的混沌安全保密通信 被引量:3
19
作者 张定梅 《光通信技术》 北大核心 2020年第10期37-41,共5页
为了满足保密通信的需求,提出了一种基于3个半导体环形激光器(SRL)进行双路混沌通信的方案,数值仿真后给出了几种情况下的时间序列、自相关图与眼图,并讨论了传输距离对通信质量的影响。研究表明:驱动SRL(D-SRL)仅在自反馈的条件下混沌... 为了满足保密通信的需求,提出了一种基于3个半导体环形激光器(SRL)进行双路混沌通信的方案,数值仿真后给出了几种情况下的时间序列、自相关图与眼图,并讨论了传输距离对通信质量的影响。研究表明:驱动SRL(D-SRL)仅在自反馈的条件下混沌信号质量较差;当引入互反馈后,混沌质量明显提高;随着传输距离的增加,量化保密通信质量的品质因子逐渐降低,但当距离增加到130 km时,品质因子依然保持在6以上,该方案可以进行长距离双通道安全保密通信。 展开更多
关键词 非线性光学 半导体环形激光器 保密通信 混沌 反馈
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掺Yb^(3+)光纤环形激光器特性研究
20
作者 许立新 明海 +8 位作者 章江英 安伟 张晓世 吴云霞 谢建平 陈兰荣 陈柏 林尊琪 陈绍和 《量子电子学报》 CAS CSCD 2000年第6期516-520,共5页
本文利用国产半导体激光器泵浦掺Yb3+光纤环形激光器获得成功.掺Yb3+光纤长3m,与1053nm/980nm波分复用器(WDM)构成交叉耦合型全光纤环形腔.总腔长为4m;泵浦波长980nm,激光波长为1042.3n... 本文利用国产半导体激光器泵浦掺Yb3+光纤环形激光器获得成功.掺Yb3+光纤长3m,与1053nm/980nm波分复用器(WDM)构成交叉耦合型全光纤环形腔.总腔长为4m;泵浦波长980nm,激光波长为1042.3nm;斜率效率9.6%,激光阈值低于 0.5 mW,利用可调谐钛宝石激光器泵浦,得到该光纤激光器的最佳泵浦波长为978nm. 展开更多
关键词 光纤环形激光器 波分复用器 掺Yb^(3+)光纤
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