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新开发的铬掺杂光纤作为1.55和2.0微米波段的可饱和吸收体用于Q开关脉冲产生
摘要: 我们利用自制10厘米长的掺铬光纤(CrDF)作为被动可饱和吸收体(SA),在1.55微米和2微米波段实现了Q开关激光运转。采用掺铒光纤(EDF)和掺铥光纤(TDF)作为增益介质,在全光纤环形腔结构中协同工作。该CrDF通过改进化学气相沉积(MCVD)技术与传统溶液掺杂(SD)法制备,其在1.55微米波段具有9%的可饱和吸收率及22 MW/cm2的饱和强度。由此可在75-173 mW泵浦功率范围内获得稳定脉冲序列,重复频率从68.12 kHz提升至115.9 kHz。最大泵浦水平下,最短脉宽、最大输出功率和最大脉冲能量分别为3.85微秒、10.86 mW和94.1 nJ。在TDF激光腔中,激光脉冲产生于363-528 mW泵浦范围,重复频率从13.02 kHz增至27.62 kHz。最大泵浦功率时测得最短脉宽4.48微秒、最大输出功率6.36 mW及脉冲能量230.27 nJ。1.55微米和2微米波段的脉冲序列均保持稳定,信噪比(SNR)分别达71 dB和44 dB。这些发现对开发与腔内其他石英光纤熔点相近的光纤型高可靠性被动可饱和吸收体具有重要意义,将为未来高功率光纤激光器研制被动SA提供新途径。
关键词: 脉冲激光器、环形腔、掺铬光纤可饱和吸收体、光纤激光器
更新于2025-09-23 15:22:29
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激光等离子体电离沉积诱导的纳米结构薄膜
摘要: 本研究探索了一大类硅/二氧化硅纳米纤维薄膜的光学特性。采用皮秒脉冲激光间接沉积被烧蚀的硅材料于玻璃基底上。通过改变激光功率、重复频率、脉冲持续时间和扫描速度等关键参数,调控合成纳米纤维薄膜的结构与组成特性。结合透射和镜面反射测量以及拉曼光谱、傅里叶变换红外光谱等材料表征技术,对实验结果进行了深入解析。总体而言,重复频率和扫描速度的增加会相应提升光学数据强度,而功率和脉冲持续时间的增加则导致该数据下降。结果表明,氧化程度和固有多孔结构是影响薄样品中光相互作用的主导因素,这体现为强度或光谱形状的变化。通过观察这些趋势,我们能够采用可调谐的制备工艺获得特定组别的纳米纤维薄膜。电子显微镜、光学显微镜及背景知识证实多数情况下存在缠结的纳米线状形貌。通过优化多孔性、密度和厚度等参数,可针对传感技术等高需求应用场景定制结构。
关键词: 光学光谱学、薄膜、脉冲持续时间、脉冲激光器、纳米纤维
更新于2025-09-23 15:19:57
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Q开关和锁模Nd/Cr:YAG陶瓷脉冲激光器
摘要: 采用Nd3?/Cr3?:YAG陶瓷构建了一种结合SESAM与基于激发态吸收(ESA)的Cr??:YAG晶体光开关的锁模调Q短脉冲激光器。实验中观测到了该脉冲激光器的激光振荡现象。该Nd/Cr:YAG陶瓷激光器具有从白光(如灯光或阳光)到激光的高转换效率,在相同泵浦功率下其激光增益高于Nd:YAG激光器,且极易实现激光振荡。使用Cr??:YAG晶体时,在某些泵浦功率区间可获得具有约100 ps量级快速调制特性的单模锁模激光脉冲,所得短脉冲脉宽为数百皮秒。采用SESAM时获得最大峰值功率60 kW,使用Cr??:YAG晶体时也达到了同等水平的峰值功率(60 kW)。
关键词: Q开关、Nd/Cr:YAG陶瓷、锁模、脉冲激光器、Cr4+:YAG晶体、SESAM
更新于2025-09-23 15:19:57
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电光调Q激光器最佳缓升驱动电路研究
摘要: 基于脉冲变压器方法的电光Q开关驱动器因其电路简洁、供电电压低、损耗小等优势,在激光工程中得到了广泛应用,但高压(HV)脉冲较长的上升时间和较短的脉宽对Q开关激光输出有显著影响。本文通过实验研究了腔长可调的闪光灯泵浦Nd:YAG激光器中,Q开关激光输出与缓慢上升高压脉冲上升速率的依赖关系,使用了不同尺寸的LiNbO3 Q开关?;谑笛榻峁?,推导出了适用于任何电光Q开关激光器的最佳缓慢上升高压脉冲条件——仅需保证激光脉冲发射期间电压接近动态四分之一波电压。此外发现,该最佳输出与采用7纳秒上升时间的快速开关驱动器获得的结果一致,所施加电压的最佳范围确定为动态四分之一波电压的0.88至1.12倍。
关键词: 电光Q开关、铌酸锂晶体、慢上升时间、Q开关驱动器、脉冲激光器
更新于2025-09-19 17:13:59
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[IEEE 2019年第18届国际光通信与网络会议(ICOCN) - 中国黄山(2019.8.5-2019.8.8)] 2019年第18届国际光通信与网络会议(ICOCN) - 基于黑磷的超快掺镱光纤激光器:原理、机制与应用
摘要: 自2014年初以来,作为石墨烯后材料中的新星,黑磷(BP)已被用于光纤激光器中产生超短脉冲。黑磷具有从0.3电子伏特(体材料,对应4.13微米)到2电子伏特(单层,对应620纳米)的大范围直接带隙,这使得在近红外到可见光波段都能实现超短脉冲的产生。在我们的研究中,展示了一种基于真实黑磷饱和吸收体(BP-SA)的超稳定(超过100天)脉冲光纤激光器,该激光器在1微米区域展现了多种有趣的超快现象。我们的研究结果拓展了黑磷在空间和时间域的应用。
关键词: 脉冲激光器,黑磷,可饱和吸收体
更新于2025-09-16 10:30:52
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MEG II像素化定时计数器的激光时间校准系统
摘要: 我们为高度分割的闪烁体计数器(如MEG II像素化定时计数器pTC)开发了一套新型激光时间校准系统。该系统由512个厘米级闪烁体计数器组成,采用硅光电倍增管(SiPM)读出。从实施难度和精度要求来看,传统米级飞行时间探测器的激光校准方法难以直接应用于MEG II pTC。本文提出了一种能克服这些困难的新型激光时间校准系统:通过光学组件将激光脉冲分配至每个闪烁体计数器,从而直接测量各计数器相对于激光发射时间的时差。我们在实际运行前对所有组件和流程进行了严格测试,将激光系统安装至pTC后开展了全面实验条件下的验证。该系统展现出良好的稳定性,对超过约10皮秒的时序变化具有灵敏响应,且时间偏移量测定不确定度为48皮秒,满足我们的技术要求。这一新方法为SiPM技术进步催生的新型探测器实现精密时序校准提供了实施范例。
关键词: 脉冲激光器、闪烁体计数器、硅光电倍增管、时间校准
更新于2025-09-16 10:30:52
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用于产生低相位噪声可调谐脉冲列的再生塔尔博特激光器
摘要: 我们提出并展示了一种改进的塔尔博特激光器架构,该架构整合了再生射频反馈回路。这一设计显著提升了激光器的振幅和噪声性能,同时保持了其重复频率的宽带可调谐性。研究发现,相关射频信号的相位噪声功率谱密度与重复频率无关。当重复频率为4.9 GHz时,定时抖动低至54飞秒(在10 kHz至100 MHz偏移频率范围内积分)。该架构为研制可调谐的高性能耦合光电微波振荡器奠定了基础。
关键词: 脉冲激光器、定时抖动、光电器件、相位噪声
更新于2025-09-12 10:27:22
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[IEEE 2018年第十届先进信息通信技术国际会议(ICAIT) - 瑞典斯德哥尔摩 (2018.8.12-2018.8.15)] 2018年第十届先进信息通信技术国际会议(ICAIT) - 基于氧化锌纳米颗粒可饱和吸收体的锁模光纤激光器
摘要: 基于氧化锌纳米颗粒作为可饱和吸收体的锁模光纤激光器被研制出来。沉积在侧抛光纤上的氧化锌纳米颗粒在近红外波段表现出良好的可饱和吸收特性。通过表征环形腔纵模的傅里叶变换分析验证了脉冲锁模效果。该激光器在1064纳米波长处产生了脉宽小于1纳秒(受分辨率限制)的稳定光脉冲。
关键词: 氧化锌纳米颗粒、脉冲激光器、侧抛光纤、可饱和吸收体、锁模
更新于2025-09-11 14:15:04
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类金属石墨烯状VSe2超薄纳米片的非线性光响应用于脉冲激光产生
摘要: 二硒化钒(VSe?)作为过渡金属二硫化物(TMDCs)家族中具有典型金属性行为的材料,虽展现出零带隙的优异光电特性,但此前未应用于脉冲产生领域。本研究通过液相剥离法制备了高质量VSe?可饱和吸收体(SA),系统表征了其可饱和吸收特性:测得调制深度为9.9%,饱和强度为533.8 μJ/cm2。将该光学调制器集成于掺镱光纤激光腔后,成功实现了稳定的被动调Q激光输出。激光脉冲中心波长为1064.03 nm,随着泵浦功率提升,重复频率从24.3 kHz增至35.6 kHz,脉宽从7.21 μs缩短至5.27 μs,最大输出功率达28.55 mW。结果表明,凭借卓越的非线性光学特性和普适光电响应,VSe?是产生脉冲激光的有效候选材料,将推动基于VSe?的非线性光学与光电器件应用发展。
关键词: VSe2、光纤激光器、过渡金属二硫化物、脉冲激光器、可饱和吸收体
更新于2025-09-11 14:15:04