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全光纤可饱和吸收体用于超快光纤激光器

DOI：10.1109/jphot.2019.2941580 期刊：IEEE Photonics Journal 出版年份：2019 更新时间：2025-09-11 14:15:04
摘要： 过去十年间，基于零维量子点、一维碳纳米管、二维层状材料及三维纳米结构等纳米材料的可饱和吸收体（SAs）技术迅猛发展，推动超快光纤激光技术取得了重大突破。然而这类纳米材料基SAs普遍存在损伤阈值不足与全光纤集成困难的问题，制约了其在高集成度、高能量脉冲产生领域的应用。近期研究表明，采用多模光纤非线性多模干涉（NLMMI）技术的真正全光纤SAs成功克服了上述局限。本综述系统总结了基于NLMMI的全光纤SAs最新进展，涵盖1μm、1.55μm和2μm宽波段范围内的基础理论、实现方案及超快光纤激光应用。除前沿技术评述外，还深入分析了全光纤SA超快激光器中的光学流氓波现象，揭示了低能量至高能量脉冲动态背后的激光物理机制，为高能量超快光纤激光器设计提供指导。文末还对全光纤SAs的发展前景进行了展望。
作者： Wei Zhao，Guangwei Chen，Wenlei Li，Guomei Wang，Chao Zeng
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

总结基于非线性多模干涉（NLMMI）的全光纤可饱和吸收体（SAs）的最新进展，包括其基本理论、实现方案以及在超快光纤激光器中的应用，并分析全光纤SA基超快光纤激光器中的光学怪波现象。

研究成果

该综述得出结论：基于非线性多模干涉的全光纤半导体可饱和吸收镜为超快光纤激光器中高度集成化、高能量脉冲的产生提供了一种极具前景的解决方案。对光学流氓波的分析有助于深入理解高能量脉冲产生的动力学机制。未来研究方向包括提升环境稳定性以及探索多模光纤激光器中的新型非线性现象。

研究不足

基于多模光纤的光纤激光器由于对弯曲、折射率变化和温度敏感，其环境稳定性面临挑战。此外，可饱和吸收体的插入损耗和自启动锁模的阈值也高于基于标准单模光纤的激光器。

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