基于两级固体薄片组的飞秒脉冲压缩技术

1

作者 朱光毅 金尚忠 +7 位作者 吴磊 张国栋 莫云龙 尤越 薛媛元 张云龙 俞兵 董再天 《应用光学》 北大核心 2025年第2期427-434,共8页

少周期飞秒激光脉冲的产生通常是采用空芯光纤或非线性固体介质对几十飞秒的激光脉冲进行扩谱、压缩。然而,目前稳定性高、价格相对低廉的工业飞秒激光器的脉宽普遍处于百飞秒量级,因此,开展百飞秒激光脉冲的扩谱、压缩具有重要的现实... 少周期飞秒激光脉冲的产生通常是采用空芯光纤或非线性固体介质对几十飞秒的激光脉冲进行扩谱、压缩。然而,目前稳定性高、价格相对低廉的工业飞秒激光器的脉宽普遍处于百飞秒量级,因此,开展百飞秒激光脉冲的扩谱、压缩具有重要的现实意义。以脉冲宽度为145 fs的钛宝石激光为研究对象,利用固体薄片组和啁啾镜对其进行两级扩谱与脉宽压缩,采用瞬态光栅频率分辨光开关法进行脉冲波形和脉冲宽度测量。成功获得了7.5 fs的激光脉冲输出,压缩倍率达到19倍,能量转换效率>81%,压缩前后的脉冲宽度测量重复性分别为2.4%和3.4%。研究结果可为百飞秒工业飞秒激光器向少周期飞秒激光的压缩提供借鉴思路。 展开更多

关键词 飞秒激光 固体薄片 脉宽压缩 光谱展宽 脉冲测量

在线阅读 下载PDF 职称材料

超短激光脉冲技术及其研究进展 被引量：9

2

作者 张山彪 王文军 +1 位作者 毕军 李丽华 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2003年第4期11-13,共3页

首先阐述超短激光脉冲发展的几个历史阶段及其特点 ,并介绍了飞秒激光器的类型及飞秒脉冲的产生、放大与测量 ,最后介绍了飞秒激光技术的相关学科。

关键词 超短激光脉冲 飞秒激光器 自锁模 脉冲压缩 测量

在线阅读 下载PDF 职称材料

双色交叉锁模钛宝石飞秒激光器 被引量：4

3

作者 王水才 肖东 +2 位作者 杨建军 唐建明 关义春 《激光技术》 CAS CSCD 1996年第6期321-323,共3页

文章报导一种能够同步输出两种独立波长脉冲的交叉锁模钛宝石飞秒激光器，两列光脉冲的中心波长和持续期分别是８０４ｎｍ，７５８ｎｍ及２５ｆｓ，２６ｆｓ。激光器输出的总平均功率为２００ｍＷ。双波长飞秒光脉冲之间的跳动小于１ｆｓ。

关键词 双波长 交叉锁模 钛宝石 飞秒激光器

在线阅读 下载PDF 职称材料

飞秒被动锁模环形腔掺Er^(3+)光纤激光器 被引量：2

4

作者 赵德双 刘永智 +2 位作者 王秉中 张长命 黄绣江 《应用光学》 CAS CSCD 2006年第3期220-224,共5页

在考虑增益、损耗、群速度色散、自相位调制、快速可饱和吸收体等各种参数同时作用情况下,分析了非线性偏振旋转效应自启动锁模机理,研究了腔体参数与锁模脉冲之间的关系,并给出飞秒被动锁模环形腔掺E r3+光纤激光器实验原理。实验采用... 在考虑增益、损耗、群速度色散、自相位调制、快速可饱和吸收体等各种参数同时作用情况下,分析了非线性偏振旋转效应自启动锁模机理,研究了腔体参数与锁模脉冲之间的关系,并给出飞秒被动锁模环形腔掺E r3+光纤激光器实验原理。实验采用性能稳定的980 nm半导体激光器作为抽运源,高掺杂短长度掺E r3+光纤作为增益介质,利用非线性偏振旋转锁模技术,得到了稳定的飞秒自起振锁模光脉冲。抽运功率为23 mW时,激光器输出锁模脉冲中心波长1 552 nm,3 dB带宽为7.6 nm,重复频率14.0 MH z,平均输出功率0.43 mW,自起振锁模泵浦阈值功率11.5mW,并观测到了稳定的高阶锁模脉冲输出。该激光器与报道过的相同结构光纤激光器相比,自起振泵浦阈值低、脉冲能量高、稳定性好,且频谱边带幅度小。 展开更多

关键词 光纤激光器 光孤子 被动锁模 飞秒脉冲 掺ER^3+光纤

在线阅读 下载PDF 职称材料

飞秒激光脉冲技术的发展和应用 被引量：6

5

作者 张志刚 徐敏 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 1999年第5期7-11,共5页

飞秒脉冲固体激光技术是９０ 年代以来发展起来的新的技术热点，运用所谓克尔透镜锁模原理以及色散补偿技术，人们可以轻易地从振荡器中获取小于１０ 飞秒的光脉冲。与此同时，掣波脉冲放大已经把脉冲的峰值功率提高到兆兆瓦水平。这些... 飞秒脉冲固体激光技术是９０ 年代以来发展起来的新的技术热点，运用所谓克尔透镜锁模原理以及色散补偿技术，人们可以轻易地从振荡器中获取小于１０ 飞秒的光脉冲。与此同时，掣波脉冲放大已经把脉冲的峰值功率提高到兆兆瓦水平。这些进步又推动了飞秒光脉冲的应用。本文简要地回顾了飞秒脉冲技术的发展过程和现状，以及某些应用。 展开更多

关键词 飞秒光脉冲 锁模 固体激光器 应用

在线阅读 下载PDF 职称材料

全固化自锁模飞秒激光器实验研究 被引量：1

6

作者 姜连勃 阮双琛 +3 位作者 程安运 罗烽 杨建军 朱勤 《深圳大学学报（理工版）》 EI CAS 2001年第3期8-12,共5页

采用结构紧凑的固体二极管泵浦内腔倍频的NdYVO4激光器作泵浦源 ,长度为 3mm的钛宝石晶体作增益介质 ,利用石英棱镜对腔内色散进行补偿 ,在腔内未加其它任何调制、振荡或启振元件时实现了全固化飞秒激光器的软光阑自锁模稳定运转 .测... 采用结构紧凑的固体二极管泵浦内腔倍频的NdYVO4激光器作泵浦源 ,长度为 3mm的钛宝石晶体作增益介质 ,利用石英棱镜对腔内色散进行补偿 ,在腔内未加其它任何调制、振荡或启振元件时实现了全固化飞秒激光器的软光阑自锁模稳定运转 .测得脉冲的中心波长为 81 6nm ,光谱半宽为 85nm ,可支持的变换极限脉冲宽度约 7 8fs .动态测量分析了自锁模对激光器运行特性 (含输出功率 ,光斑强度分布等 )的影响 . 展开更多

关键词 自锁模 钛宝石激光器 全固化自锁模飞秒激光器 运行特性 实验研究 泵浦源

在线阅读 下载PDF 职称材料

飞秒强激光脉冲在等离子体中的自压缩 被引量：1

7

作者 孙刚 张秋菊 +1 位作者 武慧春 满宝元 《原子与分子物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第6期1161-1165,共5页

文章从激光等离子体相互作用的非线性薛定谔方程出发,理论研究了飞秒强激光脉冲在等离子体中的自压缩行为.结果表明在一定范围内随着激光脉冲宽度、激光强度的增大以及等离子体密度的减小,飞秒强激光脉冲在等离子体中传播的自压缩现象... 文章从激光等离子体相互作用的非线性薛定谔方程出发,理论研究了飞秒强激光脉冲在等离子体中的自压缩行为.结果表明在一定范围内随着激光脉冲宽度、激光强度的增大以及等离子体密度的减小,飞秒强激光脉冲在等离子体中传播的自压缩现象越明显.另外通过适当设定参量得到了近似稳定传播的基孤子. 展开更多

关键词 飞秒强激光脉冲 激光等离子体相互作用 非线性薛定谔方程 自压缩

在线阅读 下载PDF 职称材料

弥散补偿飞秒激光量子理论研究 被引量：1

8

作者 唐建明 王水才 《光子学报》 EI CAS CSCD 1993年第4期289-296,共8页

本文根据我们新建的激光器模型,导出了非线性成形飞秒光脉冲的量子理论锁模方程。在薛定谔表象中,用含时哈特利近似方法求得了脉冲电场及光子数分布的形式解。最后讨论了量子锁模方程过渡到经典情形下稳态时的脉冲能量、脉宽及啁啾参量... 本文根据我们新建的激光器模型,导出了非线性成形飞秒光脉冲的量子理论锁模方程。在薛定谔表象中,用含时哈特利近似方法求得了脉冲电场及光子数分布的形式解。最后讨论了量子锁模方程过渡到经典情形下稳态时的脉冲能量、脉宽及啁啾参量与飞秒激光器运转参量间的关系,得到了理论与实验一致的结果。 展开更多

关键词 弥散 飞秒激光器 量子锁模方程

在线阅读 下载PDF 职称材料

超宽带近红外和蓝光飞秒激光脉冲产生的实验研究(英文) 被引量：3

9

作者 杨建军 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第11期1617-1622,共6页

增益介质中泵浦光束提供的软光阑效应对于实现克尔透镜稳定锁模及其超宽带光谱脉冲的产生具有非常重要的作用.实验上首先对半导体泵浦全固化钛宝石飞秒激光器的锁模动态特性进行了研究,在4 W绿光泵浦状态下获得了平均输出功率为570 mW... 增益介质中泵浦光束提供的软光阑效应对于实现克尔透镜稳定锁模及其超宽带光谱脉冲的产生具有非常重要的作用.实验上首先对半导体泵浦全固化钛宝石飞秒激光器的锁模动态特性进行了研究,在4 W绿光泵浦状态下获得了平均输出功率为570 mW、中心波长在794 nm^835 nm范围内调谐、光谱带宽最大可达135 nm的近红外光脉冲输出,其相应的时域变换极限脉冲宽度均小于10 fs.另外,将光束聚焦在超薄BBO晶体上,获得了中心波长在418 nm^429 nm之间调谐、光谱宽带时域变换极限小于15 fs的蓝光飞秒脉冲. 展开更多

关键词 克尔透镜锁模 飞秒激光脉冲 软孔增益光阑效应

在线阅读 下载PDF 职称材料

多波长单腔型自锁模飞秒钛宝石激光器的运转特性

10

作者 唐建明 王水才 +2 位作者 肖东 杨建军 关义春 《光子学报》 EI CAS CSCD 1996年第6期486-491,共6页

在自锁模飞秒钛宝石激光器运转状态不变的条件下，仅仅改变所加光阑，便可获得三波长或双波长的飞秒光脉冲运转．在此基础上，我们比较了这两种运转状态下激光器输出脉冲的脉宽，啁啾、中心波长间距和输出功率的差异．给出了在不同条件... 在自锁模飞秒钛宝石激光器运转状态不变的条件下，仅仅改变所加光阑，便可获得三波长或双波长的飞秒光脉冲运转．在此基础上，我们比较了这两种运转状态下激光器输出脉冲的脉宽，啁啾、中心波长间距和输出功率的差异．给出了在不同条件下运转时的双波长激光器的输出特性．讨论了多波长运转时的一些规律． 展开更多

关键词 自锁模 钛宝石 激光器 飞秒光脉冲

在线阅读 下载PDF 职称材料

用差频腔产生覆盖633nm光谱的飞秒激光频率梳

11

作者 梁志国 魏志义 +3 位作者 韩海年 张大鹏 叶蓬 武腾飞 《计量学报》 CSCD 北大核心 2013年第2期161-167,共7页

飞秒激光频率梳被认为是连接光频和无线电频率的一个超精密齿轮，比较了自参考法锁相稳频飞秒激光频率梳和差频法单块结构飞秒激光频率梳的特点，前者光谱范围宽，但稳定性较差；后者稳定性较好，但光谱范围较窄。在差频腔单块结构飞秒... 飞秒激光频率梳被认为是连接光频和无线电频率的一个超精密齿轮，比较了自参考法锁相稳频飞秒激光频率梳和差频法单块结构飞秒激光频率梳的特点，前者光谱范围宽，但稳定性较差；后者稳定性较好，但光谱范围较窄。在差频腔单块结构飞秒激光频率梳的基础上，通过使用腔外压缩色散补偿方式压缩激光脉冲宽度，然后重新注入光子晶体光纤进行光谱扩展，获得了覆盖633nm波长的更宽的光谱范围，为633nm波长激光频率测量创造了条件。 展开更多

关键词 计量学 光频率测量 飞秒激光频率梳 光谱扩展 脉宽压缩

在线阅读 下载PDF 职称材料

高能量掺镱飞秒激光多薄片非线性压缩的数值模拟 被引量：1

12

作者 薛嘉云 陶诗诗 +4 位作者 郭兰军 张智 王志 林列 刘伟伟 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期38-44,共7页

对高能量掺镱激光器进行腔外压缩,是获得高能量少数周期脉冲的重要方式。通过数值模拟研究了单脉冲能量为250 mJ,波长为1 030 nm的高能量掺镱激光器通过固体多薄片介质进行非线性脉冲压缩的过程,及介质周期、厚度对频谱展宽的影响。在... 对高能量掺镱激光器进行腔外压缩,是获得高能量少数周期脉冲的重要方式。通过数值模拟研究了单脉冲能量为250 mJ,波长为1 030 nm的高能量掺镱激光器通过固体多薄片介质进行非线性脉冲压缩的过程,及介质周期、厚度对频谱展宽的影响。在优化频谱展宽条件的过程中发现,不超过介质损伤阈值的情况下,固体薄片组的周期和厚度对频谱展宽具有正向影响。通过选取合适的介质厚度及周期,激光频谱通过熔融石英介质进行展宽,最终输出的光谱带宽达229 nm,补偿色散后,激光脉冲由500 fs压缩至16.2 fs,压缩比达到30。研究结果为实现高能量激光脉冲的非线性压缩提供了理论参考。 展开更多

关键词 脉冲压缩 非线性光谱展宽 自相位调制 色散补偿 飞秒激光

在线阅读 下载PDF 职称材料

高次谐波锁模飞秒掺镱光纤激光器的噪声情况 被引量：2

13

作者 柏汉泽 钟艺峰 +4 位作者 任炽明 黄俊杰 田劲东 熊德平 孙敬华 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2022年第8期166-172,共7页

高重复频率的飞秒激光在高速激光测距和三维成像等领域有着非常重要的作用。其中基于飞秒光纤激光器的高次谐波锁模是获得GHz量级以上高重复频率脉冲的重要手段之一。基于含腔内光栅对色散补偿的非线性偏振旋转(NPR)锁模的掺镱(Yb)光纤... 高重复频率的飞秒激光在高速激光测距和三维成像等领域有着非常重要的作用。其中基于飞秒光纤激光器的高次谐波锁模是获得GHz量级以上高重复频率脉冲的重要手段之一。基于含腔内光栅对色散补偿的非线性偏振旋转(NPR)锁模的掺镱(Yb)光纤激光器,在180 mW泵浦光时获得了稳定的143 MHz基频锁模脉冲序列,当泵浦光功率升至1 W时获得了最高20次谐波(2.86 GHz)锁模脉冲序列输出。系统地对比研究了基频锁模与高次谐锁模状态下,脉冲重复频率精密锁定后的艾伦偏差和相位噪声,7次谐波锁模状态下重复频率锁定精度能够保持在10^(−13) Hz@1 s的稳定度,为高次谐波锁模飞秒激光脉冲序列用于精密测量提供了实验依据。 展开更多

关键词 高次谐波锁模 飞秒掺镱光纤激光器 脉冲重复频率 时间抖动 相位噪声

在线阅读 下载PDF 职称材料

双波长可切换飞秒锁模光纤激光器 被引量：1

14

作者 孙梦秋 汪徐德 +1 位作者 杨思敏 梁勤妹 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期46-51,共6页

报道了基于非线性偏振旋转技术的双波长可切换飞秒锁模光纤激光器。通过改变泵浦功率以及偏振控制器状态,激光器在波长1533.2 nm和1557.2 nm处可实现双波长锁模,两个波长的间隔为24 nm。在这两个波长之间还可实现可切换运作,对应的3 dB... 报道了基于非线性偏振旋转技术的双波长可切换飞秒锁模光纤激光器。通过改变泵浦功率以及偏振控制器状态,激光器在波长1533.2 nm和1557.2 nm处可实现双波长锁模,两个波长的间隔为24 nm。在这两个波长之间还可实现可切换运作,对应的3 dB带宽分别为5.53 nm和4.69 nm,脉冲宽度分别为730 fs和890 fs,双波长可切换锁模的成因是NPR诱导的梳状滤波效应。此外,由于孤子能量量化效应,实验中还观察多脉冲锁模。实验结果有助于人们深入了解双波长可切换锁模光纤激光器的动力学特性。 展开更多

关键词 光纤激光器 非线性偏振旋转 双波长可切换锁模 飞秒脉冲

在线阅读 下载PDF 职称材料

国产啁啾布拉格光纤光栅在飞秒激光系统中的应用 被引量：2

15

作者 林庆典 陈业旺 +3 位作者 余军 郭晓杨 周沧涛 阮双琛 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期1-3,共3页

利用自行研制的啁啾布拉格光纤光栅(CFBG)刻写系统完成CFBG样品制作,成功应用于光纤锁模振荡器和啁啾脉冲放大(CPA)系统中。振荡器可输出19.4 nm带宽、18 mW平均功率激光,并可压缩至143 fs,经时域展宽、功率放大、时域压缩后,脉冲宽度可... 利用自行研制的啁啾布拉格光纤光栅(CFBG)刻写系统完成CFBG样品制作,成功应用于光纤锁模振荡器和啁啾脉冲放大(CPA)系统中。振荡器可输出19.4 nm带宽、18 mW平均功率激光,并可压缩至143 fs,经时域展宽、功率放大、时域压缩后,脉冲宽度可至264 fs。实验结果初步证明了国产CFBG在飞秒激光系统应用的可行性。 展开更多

关键词 啁啾光纤光栅 啁啾脉冲放大 光纤锁模振荡器 飞秒激光 超快激光

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于掺镱激光器的近单周期脉冲后压缩理论研究

16

作者 程起 袁浩 +1 位作者 曹华保 付玉喜 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期90-99,共10页

单周期的激光脉冲是通过高次谐波方法产生孤立阿秒脉冲的理想驱动源。基于空芯光纤的脉冲后压缩法是获得高时空质量单周期飞秒脉冲的重要途径。本文开展基于充气空芯光纤的脉冲后压缩理论研究,模拟并优化了空芯光纤中纤芯半径,传输长度... 单周期的激光脉冲是通过高次谐波方法产生孤立阿秒脉冲的理想驱动源。基于空芯光纤的脉冲后压缩法是获得高时空质量单周期飞秒脉冲的重要途径。本文开展基于充气空芯光纤的脉冲后压缩理论研究,模拟并优化了空芯光纤中纤芯半径,传输长度,气体压强等参数,在充有氩气或氪气的空芯光纤中将光谱展宽达到一个倍频程,并通过色散补偿将掺镱激光器倍频的515 nm脉冲的脉宽压缩至近单周期,其压缩比达到100。该研究结果为基于高功率长脉冲的掺镱激光脉冲的高压缩比实验提供理论指导,为高亮度阿秒激光产生提供高性能驱动光源。 展开更多

关键词 飞秒激光 非线性光学 频谱展宽 脉冲压缩 空芯光纤

在线阅读 下载PDF 职称材料

弥散补偿飞秒激光量子理论研究

17

作者 唐建明 王水才 《光子学报》 EI CAS CSCD 1993年第5期172-174,共3页

本文根据我们新建的激光器模型,导出了非线性成形飞秒光脉冲的量子理论锁模方程。在薛定谔表象中,用含时哈特利近似方法求得了脉冲电场及光子数分布的形式解。最后讨论了量子锁模方程过渡到经典情形下稳态时的脉冲能量、脉宽及啁啾参量... 本文根据我们新建的激光器模型,导出了非线性成形飞秒光脉冲的量子理论锁模方程。在薛定谔表象中,用含时哈特利近似方法求得了脉冲电场及光子数分布的形式解。最后讨论了量子锁模方程过渡到经典情形下稳态时的脉冲能量、脉宽及啁啾参量与飞秒激光器运转参量间的关系,得到了理论与实验一致的结果。 展开更多

关键词 飞秒激光器 弥散 补偿 量子力学

全文增补中

面向超快二维电子光谱的脉冲压缩技术

18

作者 郭宇 宋寅 《国防科技大学学报》 2025年第5期24-33,共10页

脉冲压缩是超快二维电子光谱(two-dimensional electronic spectroscopy,2DES)的关键技术之一,其直接决定了系统的时间分辨率,对研究激发态弛豫、溶剂化与量子相干传能等超快动力学机理有着重要意义。系统评述了2DES中常用的脉冲压缩方... 脉冲压缩是超快二维电子光谱(two-dimensional electronic spectroscopy,2DES)的关键技术之一,其直接决定了系统的时间分辨率,对研究激发态弛豫、溶剂化与量子相干传能等超快动力学机理有着重要意义。系统评述了2DES中常用的脉冲压缩方法:介绍了飞秒激光脉冲的时频域特性,详细讨论了光栅对、棱镜对、光栅-棱镜组合、脉冲整形器及啁啾镜对等脉冲压缩技术的原理与局限性,通过结合典型案例,分析了不同2DES系统中的压缩方法选择策略。拟通过系统梳理2DES中的脉冲压缩技术,为发展自主可控的高端超快光谱仪器以及推动超快科学等交叉学科领域的发展提供助力。 展开更多

关键词 超快二维电子光谱 脉冲压缩 飞秒激光 群延迟色散 脉冲压缩器

在线阅读 下载PDF 职称材料