书书书
第
40
卷
第
4
期
中
国
激
光
Vol.40
,
No.4
2013
年
4
月
犆犎犐犖犈犛犈犑犗犝犚犖犃犔犗犉犔犃犛犈犚犛
犃
狆
狉犻犾
,
2013
基于多模干涉效应的全正色散被动锁模掺镱
光纤激光器
谭方舟
刘
江
孙若愚
王
璞
(北京工业大学激光工程研究院,北京
100124
)
摘要
报道了一种全光纤结构耗散孤子被动锁模光 纤 激 光 器。激 光 器 中 使 用 了 一 种 基 于 多 模 干 涉 原 理 的 光 纤 滤
波器,它由两段单模光纤和一段多模光纤组成。通过合理的选取多模光纤的长度,制 作 了 中 心 波 长 在
1067nm
处、
3dB
带宽为
7.5nm
的光谱滤波器并将其应用于全正色散被动锁模掺镱光纤激光器中。实验中使用半导体可饱和
吸收镜(
SESAM
)作为锁模元件,在抽运功率为
865mW
时,获得重复频率为
18.5 MHz
的稳定锁模啁啾脉冲串,脉
冲宽度为
21
p
s
,平均输出功率为
8mW
,单脉冲能量为
0.43nJ
。输出脉冲光谱半峰全宽为
4.32nm
,光谱边缘有明
显陡沿。
关键词
激光器;光纤激光器;光纤滤波器;全正色散
中图分类号
文献标识码
A
犱狅犻
:
10.3788
/
犆犑犔201340.0402010
犃犾犾犖狅狉犿犪犾犇犻狊
狆
犲狉狊犻狅狀犘犪狊狊犻狏犲犾
狔
犕狅犱犲犔狅犮犽犲犱犢犫犇狅
狆
犲犱犉犻犫犲狉
犔犪狊犲狉狑犻狋犺 犕狌犾狋犻犿狅犱犲犐狀狋犲狉犳犲狉犲狀犮犲犈犳犳犲犮狋
犜犪狀犉犪狀
犵
狕犺狅狌
犔犻狌犑犻犪狀
犵
犛狌狀犚狌狅
狔
狌
犠犪狀
犵
犘狌
(
犐狀狊狋犻狋狌狋犲狅
犳
犔犪狊犲狉犈狀
犵
犻狀犲犲狉犻狀
犵
,
犅犲犻
犼
犻狀
犵
犝狀犻狏犲狉狊犻狋
狔
狅
犳
犜犲犮犺狀狅犾狅
犵狔
,
犅犲犻
犼
犻狀
犵
100124
,
犆犺犻狀犪
)
犃犫狊狋狉犪犮狋
犃狀犪犾犾犳犻犫犲狉犱犻狊狊犻
狆
犪狋犻狏犲狊狅犾犻狋狅狀
狆
犪狊狊犻狏犲犾
狔
犿狅犱犲犾狅犮犽犲犱犳犻犫犲狉犾犪狊犲狉犻狊狉犲
狆
狅狉狋犲犱.犃犳犻犾狋犲狉犫犪狊犲犱狅狀 犿狌犾狋犻犿狅犱犲
犻狀狋犲狉犳犲狉犲狀犮犲犻狊狌狊犲犱
,
狑犺犻犮犺犮狅狀狊犻狊狋狊狅犳狋狑狅狊犲
狇
犿犲狀狋狊狅犳狊犻狀
犵
犾犲犿狅犱犲犳犻犫犲狉
(
犛犕犉
)
犪狀犱犪狊犲
犵
犿犲狀狋狅犳犿狌犾狋犻犿狅犱犲犳犻犫犲狉
(
犕犕犉
)
.犅
狔狆
狉狅
狆
犲狉狊犲犾犲犮狋犻狅狀狅犳狋犺犲 犕犕犉犾犲狀
犵
狋犺
,
犪犫犪狀犱
狆
犪狊狊犳犻犾狋犲狉狑犻狋犺犮犲狀狋狉犪犾狑犪狏犲犾犲狀
犵
狋犺狅犳1067狀犿犪狀犱犫犪狀犱
狑犻犱狋犺狅犳7.5狀犿犻狊犳犪犫狉犻犮犪狋犲犱.犜犺犲犳犻犾狋犲狉犳狅狉狊
狆
犲犮狋狉犪犾犳犻犾狋犲狉犻狀
犵
犻狀犪狀犪犾犾狀狅狉犿犪犾犱犻狊
狆
犲狉狊犻狅狀 犿狅犱犲犾狅犮犽犲犱
狔
狋狋犲狉犫犻狌犿
犱狅
狆
犲犱犳犻犫犲狉犾犪狊犲狉犻狊狌狊犲犱.犃狊犲犿犻犮狅狀犱狌犮狋狅狉狊犪狋狌狉犪犫犾犲犪犫狊狅狉犫犲狉犿犻狉狉狅狉
(
犛犈犛犃犕
)
犻狊狌狊犲犱犪狊犪狊犪狋狌狉犪犫犾犲犪犫狊狅狉犫犲狉犻狀狋犺犲
犾犪狊犲狉犮犪狏犻狋
狔
.犠犻狋犺狋犺犲
狆
狌犿
狆狆
狅狑犲狉狅犳865犿犠
,
狊狋犪犫犾犲
狆
狌犾狊犲狋狉犪犻狀狑犺犻犮犺犻狊犺犻
犵
犺犾
狔
犮犺犻狉
狆
犲犱狑犻狋犺犪狏犲狉犪
犵
犲狉犲
狆
犲狋犻狋犻狅狀狉犪狋犲
狅犳18.5 犕犎狕犪狀犱
狆
狌犾狊犲狑犻犱狋犺狅犳21
狆
狊犻狊狅犫狋犪犻狀犲犱.犜犺犲犪狏犲狉犪
犵
犲狅狌狋
狆
狌狋
狆
狅狑犲狉犻狊8犿犠
,
狊狅狋犺犲狊犻狀
犵
犾犲
狆
狌犾狊犲犲狀犲狉
犵狔
犻狊
0.43狀犑.犜犺犲犳狌犾犾狑犻犱狋犺犪狋犺犪犾犳犿犪狓犻犿狌犿
(
犉犠犎犕
)
狅犳狅狌狋
狆
狌狋
狆
狌犾狊犲犻狊4.32狀犿.犜犺犲狊
狆
犲犮狋狉狌犿犺犪狊犪狊狋犲犲
狆
犲犱
犵
犲.
犓犲
狔
狑狅狉犱狊
犾犪狊犲狉狊
;
犳犻犫犲狉犾犪狊犲狉狊
;
犳犻犫犲狉犳犻犾狋犲狉
;
犪犾犾狀狅狉犿犪犾犱犻狊
狆
犲狉狊犻狅狀
犗犆犐犛犮狅犱犲狊
140.3510
;
140.4050
;
140.3615
收稿日期:
20121126
;收到修改稿日期:
20130101
基金项目:北京市自然科学基金重点项目(
KZ2011100050011
)资助课题。
作者简介:谭方舟(
1990
—),男,博士研究生,主要从事光纤激光器方面的研究。
Email
:
tanfan
g
zhou1990
@
emails.b
j
ut.edu.cn
导师简介:王
璞(
1965
—),男,教授,博士生导师,主要从事光纤激光器、光纤放大器及新型光纤光学功能性器件等方面
的研究。
Email
:
wan
gp
uemail
@
b
j
ut.edu.cn
(通信联系人)
1
引
言
近年来被 动锁模 光纤激 光器因 其低成 本、高 效
可靠及结构紧凑等优点得到了广泛研究
[
1
]
。传统光
孤子的产生是非线性效应与反常群速度色散作用的
结果
。然而,由于孤子 面积 定 理和 频 谱边 带 效应 的
限制,孤子脉冲 能 量 最 大 只 能 达 到
0.1nJ
量 级
[
2
]
。
近年来人们提出了一些新的光纤激光器设计方案来
提高锁模激光器的脉冲输出能量。例如在激光谐振
腔中使用正负色散两 种光 纤 进行 色 散管 理,使激 光
器运转在靠近零色散 点的 正 色散 区 域,通过 对 脉冲
04020101