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oe1(光电查) - 科学论文

17 条数据
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  • 环境稳定的1.56微米飞秒激光系统，具有不连续可选重复频率

    摘要： 我们在此展示了一种环境稳定且紧凑的掺铒光纤激光系统，能输出亚100飞秒脉宽，并具备10至70 MHz间不连续可选的重复频率。该激光源采用SESAM谐波锁模孤子激光器实现可调谐重复频率。通过三级YVO4基分束器连接的单模光纤（SMF）放大器和双包层光纤（DCF）放大器（均采用双程配置）来管理色散图并增强种子脉冲。借助×8倍增结构，种子脉冲在90%重组效率下同步实现放大与压缩，在10 MHz时产生4.60纳焦脉冲能量，70 MHz时产生6.13纳焦脉冲能量。本激光系统的主要优势在于：当按需切换脉冲重复频率时，仅需简单调节光纤放大器的泵浦功率（无需改变任何光学器件——如光栅间距或光纤长度），即可基本保持脉冲持续时间不变。

    关键词： 光纤放大器、锁模激光器、超快激光器、可调重复频率

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • SULF装置中的激光束线

    摘要： 本文报道了上海超强超短激光实验装置（SULF）1拍瓦/0.1赫兹激光光束线的最新进展。该SULF-1拍瓦激光光束线采用双啁啾脉冲放大（CPA）方案，在末级放大器后能产生能量为50.8焦耳、重复频率0.1赫兹的激光脉冲；放大脉冲的逐发能量波动低至1.2%（标准差）。经压缩后获得29.6飞秒的脉宽，可支撑1拍瓦的最大峰值功率。主脉冲前-80皮秒处的对比度测量值为2.5×10?11。通过优化光栅压缩器中的角色散，聚焦峰值强度得到提升——即使使用f/26.5离轴抛物面镜，最大聚焦峰值强度仍可达2.7×101?瓦/平方厘米。实测1小时内水平与垂直方向的角度指向波动分别为1.89和2.45微弧度。适中的重复频率与良好的稳定性是激光-物质相互作用的理想特性。目前SULF-1拍瓦激光光束线处于调试阶段，已在300-400太瓦/0.1赫兹激光条件下开展了粒子加速与次级辐射的初步实验。实验进展与激光器的日常稳定运行证明了SULF-1拍瓦光束线的可用性。

    关键词： 激光器、超快激光器、钛、激光放大器

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 输出功率41.8瓦、重复频率200千赫兹的基于掺镱钇铝石榴石单晶光纤（SCF）放大器的超快激光器

    摘要： 我们展示了一种基于单晶光纤（SCF）放大器的高重复频率、高能量啁啾脉冲放大（CPA）系统。该系统采用自制全光纤激光器作为种子源，以掺镱钇铝石榴石（Yb:YAG）棒和单晶光纤作为增益介质，在200 kHz重复频率下获得了61.8 W的输出功率。据我们所知，这是数百kHz重复频率下单晶光纤实现的最高输出功率。实测光束质量M2值水平方向约为1.241，垂直方向约为1.186。光谱宽度为3.8 nm，可支持傅里叶变换极限脉宽411 fs。经啁啾体布拉格光栅（CVBG）压缩器后获得平均功率41.8 W、脉宽1.5 ps的脉冲，通过精确啁啾补偿后可进一步压缩至数百飞秒量级。

    关键词： 超快激光器、SCF（自相似光纤）、光纤激光器、啁啾脉冲放大技术（CPA）

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • [美国光学学会CLEO：科学与创新会议 - 美国加利福尼亚州圣何塞（2014年）] CLEO 2014 - 10kHz、毫焦级放大器中的任意载波包络相位控制

    摘要： 一台10 kHz、毫焦量级放大器发射的每一次单脉冲的载波包络相位都通过快速光谱仪进行测量。一种新型高速执行器可实现任意相位控制，在种子振荡器水平上具有闭环积分相位噪声（98 mrad，5×10^5次脉冲，50秒）。

    关键词： 激光放大器、载波包络相位、超快激光器、相位控制、放大器

    更新于2025-09-23 14:11:28

  • 基于二维材料作为可饱和吸收体的超快激光器研究新进展

    摘要： 二维（2D）材料是由一到几层原子构成的晶体，已广泛应用于光学调制器、光电探测器、光开关和超快激光器等领域。其卓越的光电和非线性光学特性使其成为激光腔中理想的饱和吸收体。本综述聚焦于采用二维材料作为饱和吸收体的超快激光最新研究进展。传统二维材料包括石墨烯、拓扑绝缘体、过渡金属硫化物，以及黑磷、铋烯、锑烯和MXene等新型材料。文中还介绍了材料特性、制备技术和非线性性能，最后探讨了基于二维材料的超快激光未来发展方向。

    关键词： 可饱和吸收体、MXene材料、锑烯、铋烯、石墨烯、超快激光器、过渡金属二硫化物、黑磷、二维材料、拓扑绝缘体

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 全光纤双向锁模超快光纤激光器，工作波长2微米

    摘要： 本文展示了一种采用单壁碳纳米管作为可饱和吸收体的全光纤双向超快掺铥光纤激光器，工作波长为2微米。通过缩短腔长，我们成功实现了双向锁模运转，脉冲重复频率可在35至122 MHz范围内调节。同时，随着腔内色散的降低，凯利边带数量显著减少，输出能量更集中于孤子脉冲。此外，通过调控泵浦功率和偏振控制器，我们观测到双向锁模脉冲具有相同重复频率和不同重复频率两种工作模式。研究发现，通过改变泵浦功率或控制腔内偏振态，可调节顺时针与逆时针脉冲序列间的重复频率差——当脉冲重复频率为35 MHz和122 MHz时，其调节范围分别为764–922 Hz和540–2000 Hz。该新型激光源有望支持自由运转双光梳光谱技术，未来可用于检测H2O或CO2等重要空气组分。

    关键词： 红外与远红外激光器、掺铥光纤、光纤光学与振荡器、超快激光器

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 超快激光中"不可见"孤子脉动的可视化

    摘要： 脉动是存在于多个领域中的普遍现象。在非线性光学中，孤子脉动行为因其丰富的非线性动力学特性以及在脉动过程中可能出现的不稳定性（甚至导致混沌）的潜在危害性，对基础物理研究和工业应用都具有重要意义。本文揭示了超快激光器中一种新型孤子脉动现象。该脉动行为的特点是孤子经历周期性的峰值功率变化，但脉冲能量几乎保持不变。当采用常规诊断方法时，这种现象被称为"隐形孤子脉动"。然而，通过实时光谱技术记录逐脉冲光谱可以识别这种隐形孤子脉动。研究发现，隐形孤子脉动的出现对泵浦功率水平非常敏感。此外，数值模拟进一步揭示了这一隐形孤子脉动现象。这些发现为理解耗散光学系统中孤子的复杂非线性行为提供了新见解，同时也丰富了超快激光器在实际应用中的性能诊断手段。

    关键词： 孤子动力学、超快激光器、孤子脉动

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 旋转对称金属零件超快脉冲激光微加工的新策略

    摘要： 超快激光用于加工旋转对称金属部件已有数年时间，但始终未能在与价格低廉得多的光纤激光器的竞争中胜出。目前的限制因素在于用于驱动工件在固定激光束下移动的旋转轴与直线轴的动态性能。尽管采用超快脉冲激光加工的表面质量优于光纤激光加工，但从整体经济效益考量，这类应用大多仍不具备采用超快脉冲激光的合理性。因此，我们需要创新理念来挖掘超快脉冲激光的潜力——特别是其高重复频率和持续提升的平均功率特性。本文提出的解决方案采用高端振镜扫描器，使激光束以每秒数十米的速度扫过持续旋转的工件，其核心在于实现激光器、扫描器与各轴之间的精准同步。

    关键词： 效率、超快激光器、激光微加工、同步、振镜扫描仪

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • [2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC） - 德国慕尼黑（2019.6.23-2019.6.27）] 2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC） - 具有超短时间响应的新型氮化铟基半导体可饱和吸收镜

    摘要： 半导体可饱和吸收体正成为研究热点，作为脉冲激光器的关键元件，能产生具有高峰值强度和宽光谱的超短脉冲。这类超快激光器正在推动光通信和非线性光学领域的新应用发展。为提升辐射源在脉冲能量和时间持续时间方面的性能，新型可饱和吸收体仍在研发中。本研究采用分子束外延技术在10微米厚蓝宝石衬底氮化镓模板上直接生长活性InN层，制备了半导体可饱和吸收体S1（400nm InN层）和S2（900nm InN层）。通过光学透射测量得出样品带隙分别为Eg1～0.69eV（1782nm）和Eg2～0.70eV（1767nm）。采用平均功率35mW、重复频率5.2MHz的250fs脉冲光源，通过Z扫描法测量1550nm波段非线性吸收特性。聚焦系统使用3cm焦距透镜使能量密度达到E=5.2mJ/cm2。测量结果显示：S1样品1550nm线性透射率Tlin=17%，调制深度ΔT=22.6%；S2样品Tlin=2.6%，ΔT=21.8%。两者均呈现显著非线性变化——S1在最大峰值强度下非线性透射变化(Tnl/Tlin)超过240%（光学漂白效应），S2总透射变化达815%。研究表明S2的厚度特别适合1550nm可饱和吸收体制备，在保持最大调制深度的同时实现了足够低的线性透射率。通过在InN表面沉积铝镜制备了半导体可饱和反射镜(SESAM)，并开发了相应光纤锁模激光器。S1和S2样品对应的激光器AC迹线拟合高斯曲线显示脉宽分别为210fs和150fs。本研究基于InN薄膜的新型SESAM技术展现出巨大非线性效应，优化后的InN层厚度可实现超过800%的透射率变化，从而产生脉宽低至150fs的超短脉冲。

    关键词： 半导体可饱和吸收体、氮化铟、超快激光器、半导体可饱和吸收镜、非线性光学

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 用于工业超短脉冲激光束传输应用的中空芯光纤

    摘要： 空心光纤多年前就已问世，但如今正开始在要求更高的应用中得到常规使用。早期实验主要集中于光纤本身的特性表征与分析，而如今它们已被用作激光束传输的工具。由于其不同的设计与实现方式，能够完成各类任务，例如灵活的束流传输、宽光谱展宽直至超连续谱生成，或长距离高强度气体激光相互作用。为使这些应用在不同条件下获得稳定效果，光纤的诸多参数在制造与使用过程中必须精确控制。目前已分析并实施了多种空心光纤设计方案，将其应用于高功率工业束流传输，并对其性能进行了测量。

    关键词： 空心光纤、超快激光器、光束传输

    更新于2025-09-11 14:15:04