研究目的
利用自制的掺铬光纤作为光纤激光腔中的被动可饱和吸收体，在1.55微米和2微米波段展示Q开关运行。
研究成果
CrDF-SA在1.55和2微米波段成功产生了高信噪比的稳定Q开关脉冲。它为现有可饱和吸收体提供了一种可靠的替代方案，凭借其光纤形态及与石英光纤的兼容性，有望推动未来高功率光纤激光器的发展。
研究不足
CrDF具有相对较低的饱和吸收（9%）和较高的非饱和吸收（59%）。光学效率较低（EDFL为7.82%，TDFL为2.5%）。该研究仅限于特定泵浦功率范围，可能未涵盖更广泛的运行条件。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用全光纤环形腔结构，以掺铒光纤（EDF）和掺铥光纤（TDF）作为增益介质。掺铬光纤（CrDF）通过改进化学气相沉积法（MCVD）与溶液掺杂法（SD）制备，非线性吸收特性采用平衡双探测器法进行表征。
2：样品选择与数据来源：
CrDF为自主制备的10厘米长光纤，EDF与TDF作为增益光纤使用，具有明确尺寸参数与吸收特性。
3：实验设备与材料清单：
包含激光二极管（980纳米与1552纳米）、波分复用器（WDM）、隔离器、耦合器、光谱分析仪（OSA）、示波器、射频谱分析仪（RFSA）、光电探测器及多种掺杂剂（六水合氯化铝AlCl3·6H2O、六水合氯化铬CrCl3·6H2O、二水合氯化钙CaCl2·2H2O、硝酸钇Y(NO3)3·xH2O，购自Alfa Aesar公司）。
4：2O、六水合氯化铬CrCl3·6H2O、二水合氯化钙CaCl2·2H2O、硝酸钇Y(NO3)3·xH2O，购自Alfa Aesar公司）。 实验流程与操作步骤：
4. 实验流程与操作步骤：EDFL实验中通过WDM以980纳米激光二极管泵浦，使用EDF、隔离器及80/20耦合器；输出信号经光电探测器传输至OSA、示波器及RFSA进行测量。TDFL实验采用1552纳米EYDFL通过WDM泵浦，使用TDF与90/10耦合器，测量配置相同。
5：数据分析方法：
基于时域与频域测量数据，分析脉冲宽度、重复频率、输出功率、脉冲能量及信噪比（SNR）等参数。
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Optical Spectrum Analyzer
To observe the output spectrum of the laser with specified resolution.
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Oscilloscope
To observe the temporal performance of the Q-switched laser pulses.
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RF Spectrum Analyzer
To analyze the frequency domain of the Q-switching operation.
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Photodetector
To detect optical signals for temporal measurements.
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Fiber Drawing Tower
Heathway
To draw the chromium-doped fiber from the preform.
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Preform Analyzer
PK-2600
Photon Kinetics
To measure the refractive index profile of the fiber preform.
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Electron Probe Micro Analyzer
To analyze the distribution of elements in the fiber core.
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X-ray Photoelectron Spectroscopy
To identify the chemical states of elements in the fiber preform.
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Spectral Attenuation Setup
Bentham
To measure the spectral attenuation of the fiber.
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Laser Diode
To pump the gain fibers in the laser cavities.
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Wavelength Division Multiplexer
To combine or separate optical signals of different wavelengths.
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Isolator
To ensure unidirectional laser operation in the cavity.
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Coupler
To split the laser power for feedback and output.
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Erbium-doped Fiber
Acts as the gain medium in the EDFL cavity.
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Thulium-doped Fiber
Acts as the gain medium in the TDFL cavity.
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Chromium-doped Fiber
Acts as the saturable absorber in both laser cavities.
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