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利用飞秒激光扩大微腔以调控微腔内联马赫-曾德尔干涉仪的特性
摘要： 本工作对微腔内联马赫-曾德尔干涉仪(μIMZI)的光谱响应和折射率(RI)灵敏度微调进行了理论分析与实验验证。采用飞秒激光微加工技术在标准单模光纤中制备出直径为60微米的圆形微腔μIMZI，随后通过飞秒激光后处理工艺，在初始微腔中心偏移15微米或30微米处加工了相同直径的附加微腔，并研究了不同深度的附加结构。微腔扩大可定制光谱响应——在不引入额外损耗和光谱畸变的情况下，使干涉图样偏移超过200纳米。作为附加效应，无论扩展尺寸如何，扩大后的μIMZI灵敏度均提升32%。
关键词： 光纤传感器、激光材料加工、干涉测量、微腔、微结构制造
更新于2025-11-28 14:23:57
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采用新型铪铋铒共掺光纤作为可饱和吸收体的被动调Q光纤激光器
摘要： 提出并实验验证了一种稳定的全光纤被动调Q掺铒光纤激光器，其在1559 nm波长发射，采用8 cm长的铪铋共掺铒光纤（HBEDF）作为可饱和吸收体（SA）。该HBEDF为自主制备，在激光工作波长1559 nm处具有约5.2 dB的线性吸收。当输入泵浦功率在50至121 mW范围内时获得调Q脉冲。在最大泵浦功率121 mW时，其脉冲重复频率为81.57 kHz，最短脉宽3.31 μs，输出功率10 mW，脉冲能量123 nJ，峰值功率37.3 mW。测得电信号频谱对应信噪比约为70 dB，表明激光器稳定性良好。据我们所知，这是首次展示利用HBEDF可饱和吸收体在1.5微米波段产生稳定可靠脉冲激光的实例。
关键词： 光纤可饱和吸收体、Q开关、光纤激光器
更新于2025-11-28 14:23:57
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基于GaN的垂直腔面发射激光器亚毫安阈值连续波工作，采用曲面镜实现横向光学限制
摘要： 研究了一种基于氮化镓的垂直腔面发射激光器（GaN基VCSEL）的连续波工作模式，该器件采用硼离子注入实现横向电流限制，并通过曲面镜实现横向光学限制。在室温下，对于直径为3微米的电流孔径，其阈值电流为0.25毫安（Jth = 3.5千安/平方厘米），激射波长为445.3纳米。这是有记录以来GaN基VCSEL的最低阈值电流。由于引入曲面镜实现了横向光学限制，这一成果被视为通过横向光学限制进一步实现GaN基VCSEL小型化的里程碑。
关键词： 连续波工作模式、阈值电流、横向光学限制、氮化镓基垂直腔面发射激光器、曲面镜
更新于2025-11-28 14:23:57
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基于MEMS的高温光纤F-P加速度传感系统研究
摘要： 高温环境下的振动测量对重大工程与机械设备的运行监测具有重要意义。由于电学类振动传感器的耐温通常低于600°C，无法满足某些高温测量场景的需求。本文研究了一种基于普通单模光纤的高温法布里-珀罗（F-P）加速度传感系统。通过微机电系统（MEMS）技术加工高温敏感振膜，并与光纤微结构集成，使传感探头可在高温环境下封装。根据F-P腔长温度特性，提出基于静态工作点快速自动跟踪的信号解调方案。完整的光纤F-P加速度传感系统在铸造厂高温浇铸工况中实现了实时振动检测。实验结果表明：该光纤高温加速度传感器在100-1000Hz工作频段具有良好振动响应特性，在常温及800°C高温环境下频率测量相对误差均小于1.56%。
关键词： 光纤F-P、高温、加速度传感器、可调谐激光源、MEMS
更新于2025-11-28 14:23:57
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二氧化钛对侧抛光纤镀银用于酒精传感性能的影响
摘要： 本研究报道了二氧化钛（TiO2）集成于光纤银（Ag）表面等离子体共振（SPR）传感器效应的实验与数值研究。本文采用有限元法（FEM）进行数值模拟分析，结果显示良好的一致性。研究结果与实验发现进行对比，重点关注使用侧抛光纤进行折射率传感的SPR现象，其中优化了集成TiO2的Ag层特性。关键参数包括用于SPR特性优化研究的Ag厚度（分别为20 nm、30 nm和40 nm）。随后在Ag薄层上涂覆TiO2以检测不同浓度的异丙醇。研究表明，30 nm厚Ag层与介电TiO2的组合使传感器性能得到提升，其灵敏度读数为268 nm/RIU，检测限为0.012。主要目标是开发一种具有成本效益、易于制造且传感器结构不复杂的设备，利用TiO2这种替代材料来抑制氧化过程并避免电荷复合。若灵敏度在更高波长下增加，则表明TiO2在光子学应用中具有巨大潜力。
关键词： 光纤酒精传感器，表面等离子体共振（SPR），有限元法（FEM）
更新于2025-11-28 14:23:57
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主动锁模镱光纤激光器产生的兆赫兹重复频率宽带纳秒脉冲
摘要： 本工作展示了一种主动锁模全正常色散掺镱光纤环形激光器，在4 MHz重复频率下输出数纳秒（ns）至亚纳秒持续时间的脉冲。采用无滤波腔结构及不同长度的腔内非线性长光纤，获得了1060-1140 nm波长范围的宽带输出光谱。随着泵浦功率增加，脉冲宽度减小并伴随新脉冲出现，形成多脉冲输出。固定泵浦功率时，不同非线性光纤产生的脉冲数量与光谱展宽程度存在差异。多脉冲状态下，脉冲在时间和波长上均呈分离分布，且可观测到对应各脉冲的拉曼斯托克斯成分。单脉冲状态下达到的最大输出脉冲能量约为8.7 nJ，多脉冲状态下增至14.5 nJ。据作者所知，这是首次实现无滤波主动锁模光纤环形激光器在1微米波段产生高重复频率宽带纳秒脉冲的单/多脉冲状态输出。
关键词： 宽带激光器、光纤激光器、主动锁模激光器、纳秒脉冲
更新于2025-11-28 14:23:57
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利用碳纳米管作为可饱和吸收体产生超快飞秒孤子光纤激光器
摘要： 本文报道了一种采用碳纳米管（CNT）薄膜可饱和吸收体（SA）的简单掺铒光纤（EDF）激光器中实现超快光纤激光的实验结果，该激光器能产生稳定的孤子脉冲。在室温下持续运行一小时内，所获得的10.8 MHz重复频率脉冲具有最窄640飞秒的脉宽和1555.78纳米的中心波长。该设计方案具备可靠且稳定的系统特性。
更新于2025-11-28 14:23:57
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采用侧抛光纤上还原氧化石墨烯作为可饱和吸收体的铒掺杂光纤激光器锁模研究
摘要： 本工作提出并验证了一种在嵌入氧化石墨烯（rGO）纳米颗粒（NPs）的侧抛光纤（SPF）中产生高度稳定锁模脉冲的方法。rGO NPs通过Hummer法制备氧化石墨烯溶液后经水热还原获得，随后以溶液形式滴涂于SPF表面。该SPF通过抛光单模光纤包层使其纤芯裸露，从而使光纤内传输信号的倏逝场能与NPs直接相互作用。将SPF集成至掺铒光纤激光器（EDFL）腔体后，rGO NPs的强非线性光学响应、光谱滤波特性与激光腔全反常色散共同作用，在1544.02 nm波长处产生了具有可见凯利边带的高度稳定孤子锁模脉冲。在64.44–280.5 mW的锁模工作范围内，输出脉冲重复频率为16.79 MHz，脉宽1.17 ps。本研究表明rGO NPs包覆的SPF通过倏逝场相互作用实现锁模脉冲产生的可行性与优异性能。
关键词： 侧抛光纤，还原氧化石墨烯，锁模光纤激光器，可饱和吸收体
更新于2025-11-28 14:23:57
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采用高效光纤激光驱动的光子芯片超连续谱进行中红外气体光谱分析
摘要： 通过基于即插即用光纤激光器的超连续谱生成过程直接获取中红外分子官能团光谱区域，具有无可否认的简便性和鲁棒性优势。近期对氮化硅(Si3N4)波导中以电信波长泵浦的中红外色散波相干性的评估，为基于此类紧凑系统实现中红外频率梳生成奠定了重要基础。然而其光谱覆盖范围和转换效率仍不足以满足实际应用需求。我们通过实验证明：采用2微米飞秒光纤激光器泵浦的大截面Si3N4波导，可触及3-4微米关键光谱分析区域，实现高达35%的功率转换效率及毫瓦级输出功率。作为原理验证，我们利用该光源通过吸收光谱法检测乙炔(C2H2)。这一成果使此类光源成为适用于紧凑型芯片集成光谱分析与传感应用的理想候选方案。
关键词： 中红外、光子芯片、气体光谱学、超连续谱产生、光纤激光器
更新于2025-11-28 14:23:57
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基于全光纤偏振干涉滤波器的均匀多波长掺铒光纤激光器
摘要： 我们通过采用基于全光纤偏振干涉滤波器的45°倾斜光纤光栅，展示了一种紧凑且稳定的室温多波长掺铒光纤激光器。得益于该滤波器，多波长激光器的信道数量、线宽、均匀性及稳定性均得到显著提升。该滤波器还在非线性偏振旋转中充当功能性偏振器件，从而实现多波长运转。我们使用单模光纤（而非高非线性光纤）以提供足够的线性度并降低熔接损耗。实验获得了超过80个波长（3 dB带宽范围内），其线宽为0.03 nm，信噪比为33 dB。0.164 nm的波长间隔与滤波器的信道间隔一致，且可通过调节滤波器长度灵活控制。
关键词： 45°倾斜光纤光栅、多波长光纤激光器、全光纤偏振干涉滤波器（AFPIF）
更新于2025-11-28 14:23:57