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掺铥全光纤结构飞秒激光器，采用新型Chem-Te可饱和吸收体实现锁模
摘要： 我们通过液相剥离技术成功制备出化学合成碲纳米晶体（Chem-Te）薄膜，并证实该材料可作为有效可饱和吸收体（SA），用于实现全光纤结构掺铥激光腔的稳定锁模。将该SA集成至全光纤环形激光腔后，在1560nm波长、620mW泵浦功率下获得了重复频率11.17MHz、光谱带宽半高全宽（FWHM）5.26nm、脉宽890fs的锁模脉冲，其基频锁模激光输出功率高达5.35mW。此外，继续增大泵浦功率时还观测到该光纤激光器的二阶和三阶谐波锁模脉冲序列。据我们所知，这是首次报道新型Chem-Te材料在2μm波段光纤激光系统中实现可饱和吸收特性的研究成果。
关键词： 飞秒激光器、可饱和吸收体、化学掺杂碲（Chem-Te）、锁模
更新于2025-09-23 15:21:01
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飞秒激光直写法制备Nd:YAG晶体中锥形圆形凹陷包层波导
摘要： 晶体材料凭借其独特的光学特性，是集成紧凑型光子器件的理想基底。飞秒激光直写技术相比其他方法具有显著优势，为几乎在任何透明基底上制造真正的三维（3D）光子器件开辟了道路。凹陷包层波导已被证明是晶体中集成3D光子电路的卓越且多功能的平台。在此，我们展示了一种开发出的技术，用于刻写具有圆形截面的锥形凹陷包层波导以控制模态行为。作为概念验证，我们将该技术应用于Nd:YAG晶体中制造结构，在可见光和近红外范围内高效地将模态行为从高度多模转变为单模，波导半径缩减比高达4:1。我们的成果对波导激光器、频率转换器或连接不同芯径外部器件的连接器等多种器件具有重要意义。
关键词： 飞秒激光器、晶体电介质、光子器件、微加工、波导
更新于2025-09-23 15:19:57
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采用红外飞秒激光刻写技术制备光纤布拉格光栅阵列的可调谐波长掺铒光纤激光器
摘要： 波长可调谐光纤激光系统具有诸多潜在应用。本文提出采用基于并行光纤布拉格光栅（FBG）的掺铒光纤激光器（ASE：放大自发辐射；BRM：宽带反射镜；CCD：电荷耦合器件；EDFL：掺铒光纤激光器；FBG：光纤布拉格光栅；IR：红外；MZI：马赫-曾德尔干涉仪；OSA：光谱分析仪；OC：输出耦合器；PC：偏振控制器；SNR：信噪比；3D：三维；波分复用WDM），以实现约1.5μm波段C+L波段三波长可调谐激光输出。在该系统构型中，采用800nm飞秒脉冲激光制备了三个具有不同谐振波长的并行FBG。该光纤激光器集成了周期分别为538nm、542nm和547nm的一阶FBG。飞秒激光穿透聚酰亚胺涂覆层与包层后，通过63×油浸物镜聚焦至光纤纤芯，采用逐点写入法刻写FBG，产生1555.3nm、1569.2nm和1583.1nm的谐振波长。当FBG作为波长选择器时，获得85mW的激射阈值，并通过调节偏振控制器实现了基于稳定单/双波长输出的波长可调谐激射。对于可调谐单波长激射，信噪比大于37.23dB，3dB线宽小于0.09nm。在26℃环境下持续30分钟扫描测试中，单/双波长激光器的功率波动分别小于0.22dB和0.68dB。
关键词： 掺铒光纤激光器、飞秒激光器、逐点波长生成方法、光纤布拉格光栅
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) - 基于飞秒激光刻写波导的无芯光纤马赫-曾德尔干涉仪
摘要： 我们展示了一种由飞秒激光写入波导构成的马赫-曾德尔光纤干涉仪，该波导刻写于无芯光纤中。这种干涉仪器件由一段无芯光纤组成，其两端通过熔接与单模光纤相连。干涉仪的一个臂包含刻写的波导，另一个臂则让发散光沿无芯光纤内部传播，最终到达单模光纤纤芯末端。基于这种内部结构的器件不仅能用于温度和应变测量，还可用于外部折射率测量。该结构由折射率差异形成。
关键词： 波导、马赫-曾德尔干涉仪、飞秒激光器
更新于2025-09-16 10:30:52
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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年8月5日-8月8日)] 2019年第18届国际光通信与网络会议(ICOCN) - 具有多种相位偏置的鲁棒全保偏飞秒光纤激光器
摘要： 我们展示了一种紧凑型全保偏锁模飞秒光纤激光器，其采用三种不同的非互易相位调制器。该激光器直接输出重复频率为88.3 MHz、脉宽926 fs、单脉冲能量0.56 nJ的激光脉冲。
关键词： 飞秒激光器、锁模激光器、全保偏
更新于2025-09-16 10:30:52
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采用小芯径重掺锗硅酸盐光纤作为1.03微米波长超短激光脉冲展宽器
摘要： 本文研究了在超短激光脉冲展宽器中使用具有W型折射率分布和小芯径的重掺锗硅酸盐光纤，并在全光纤激光系统中进行后续放大与压缩的方案。采用此类光纤可在最小化初始波形与脉宽畸变的前提下，实现激光脉冲的展宽、放大及压缩。得益于该光纤的色散特性——既能以较短光纤长度显著延长脉冲持续时间，又能补偿基于衍射光栅的输出压缩器所产生的三阶正色散，最终获得了能量为2毫焦、脉宽250飞秒且无皮秒基底噪声的放大脉冲。研究从与衍射光栅式输出压缩器的色散匹配性角度，对比分析了多种适用于超短激光脉冲展宽器的光纤类型。
关键词： 非线性自相位调制、光纤激光器、重掺锗硅酸盐光纤、群速度色散、飞秒激光器、超短激光脉冲放大
更新于2025-09-16 10:30:52
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利用纳秒和飞秒激光在金属表面设计与制备双尺度宽带减反结构
摘要： 具有巨大应用潜力的减反射表面近年来引起了广泛关注并成为研究热点。然而由于金属表面与自由空间之间存在显著的光学阻抗失配，在金属表面实现超低反射率仍是一项挑战。为此，我们提出采用纳秒与飞秒脉冲激光组合的两步策略，在Ti-6Al-4V（TC4）表面构建减反射结构：首先通过控制纳秒激光参数在TC4表面刻划微沟槽以降低界面反射；随后采用正交扫描方式聚焦飞秒激光诱导产生深空气孔和纳米级结构，从而有效增强宽带吸收。通过形貌表征与半球反射率测量，我们探讨了双尺度结构的减反射机理。最终测得覆盖微纳复合结构的改性样品表面在250-2250纳米波长范围内平均反射率仅为3.1%。
关键词： 纳秒激光器、宽带光谱、飞秒激光器、微纳复合结构、减反射表面
更新于2025-09-12 10:27:22
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[2019年德国慕尼黑国际激光与光电会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC)（2019.6.23-2019.6.27）] 2019年欧洲激光与光电会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 利用Cr:ZnSe与Cr:CdSe复合增益介质拓展中红外激光光谱区域
摘要： 中红外波段的高强度飞秒固态激光器在激光加工、超快光谱学、高次谐波产生及激光等离子体加速等诸多领域具有重要应用价值。过渡金属掺杂硫属化合物（如Cr:ZnSe、Cr:CdSe、Fe:ZnSe等）因其在中红外波段具有宽荧光谱和大的受激发射截面[1]，成为实现高强度中红外飞秒激光的理想增益介质。通过组合过渡金属掺杂硫属化合物的荧光波段来扩展激光输出范围，有助于产生中红外超短脉冲。复合增益介质技术[2-4]通过在激光谐振腔内同时使用多种激光介质，能将不同介质的激光特性集成于单一振荡器。该方法虽具备直接从固态激光器输出超短脉冲的巨大潜力，但迄今尚未在中红外波段实现。本研究报道了采用Cr:ZnSe与Cr:CdSe复合增益介质（CAM）扩展中红外激光输出范围的研究成果。实验发现，相较于单独使用Cr:ZnSe或Cr:CdSe，采用复合增益介质时波长调谐范围显著扩大。这是首次在中红外波段实现基于Cr2?掺杂硫属化合物的复合增益介质技术。
关键词： 铬掺杂硒化镉、飞秒激光器、复合活性介质、中红外激光发射、铬掺杂硒化锌
更新于2025-09-12 10:27:22
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[2019年IEEE第十届机械与航空航天工程国际会议(ICMAE) - 比利时布鲁塞尔(2019年7月22-25日)] 2019年IEEE第十届机械与航空航天工程国际会议(ICMAE) - 基于飞秒激光制备双微腔串联的光纤马赫-曾德尔干涉应变传感器
摘要： 提出了一种通过级联两个飞秒激光制备的微腔构成的光纤马赫-曾德尔干涉仪(MZI)。该干涉仪用于应变传感时灵敏度达-664.2 nm/με，与长周期光纤光栅和锥形应变传感器相当。在加载卸载过程中表现出良好的可逆性。强度变化与施加应变呈二次函数关系。同时研究了该干涉仪的折射率依赖性和温度依赖性。此外，由于未减小光纤直径方向尺寸，该结构比锥形或沟槽式光纤传感器具有更强的鲁棒性。
关键词： 光纤马赫-曾德尔干涉仪、飞秒激光器、应变传感器
更新于2025-09-11 14:15:04
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飞秒激光在金刚石中制备电极的研究
摘要： 金刚石是一种抗辐射材料，这使其非常适合作为高能物理实验中的粒子探测器。为进一步减轻辐射损伤的影响，可通过垂直于表面刻蚀石墨电极来制造金刚石探测器——即所谓的3D探测器。该工艺可采用飞秒激光加工实现。本文系统研究了单晶与多晶化学气相沉积(CVD)金刚石样品中石墨线横截面随激光脉冲能量、载物台平移速度的变化规律，并首次考察了偏振参数的影响。在相同脉冲能量范围内，未观察到电极宽度随速度、偏振及样品类型在误差范围内的显著变化。通过拉曼光谱分析了电极的石墨含量，未发现其与所研究制备参数存在明确关联。
关键词： 飞秒激光器、三维、辐射传感器、钻石、传感器制造、石墨
更新于2025-09-11 14:15:04