以下文章來自光電期刊，作者編輯部江蘇激光聯(lián)盟轉(zhuǎn)載
封底文章|全光纖網(wǎng)絡(luò)反常色散激光腔中2個微米鎖模脈沖的觀測和優(yōu)化。光電adv 3，200001。
研究背景
隨著激光技術(shù)和光電器件的快速發(fā)展，2微米波段激光器已廣泛應(yīng)用于中紅外光源產(chǎn)生、生物醫(yī)學(xué)、非金屬材料加工、光通信、激光雷達(dá)等領(lǐng)域，是最有前途的新興激光技術(shù)之一。目前，利用鎖模技術(shù)在全光纖激光諧振腔中實現(xiàn)超短脈沖輸出，具有穩(wěn)定性好、效率高、集成度高、抗干擾能力強等優(yōu)點。特別是在1微米和1.5微米波段，鎖模光纖激光器的輸出功率、脈寬、脈沖能量和峰值功率得到了充分的提高，飛秒鎖模光纖激光器進(jìn)入了工業(yè)實用階段，市場上出現(xiàn)了大量實用的鎖模光纖激光器。
與1微米和1.5微米波段相比，鎖模光纖激光器的輸出指數(shù)在2微米波段沒有達(dá)到1微米和1.5微米波段的水平，這受到光纖器件加工成本高以及單模光纖中脈沖傳輸損耗大、缺乏色散補償機制和鎖模結(jié)構(gòu)設(shè)計相對困難等問題的限制。特別是鎖模光纖激光器的脈沖能量和脈沖寬度遠(yuǎn)低于其他兩個波段的鎖模光纖激光器。因此，在全光纖激光器中實現(xiàn)2微米波段高能量、窄脈寬、高重復(fù)率和高穩(wěn)定性的超短脈沖具有重要意義。
研究亮點
為解決上述問題，長春理工大學(xué)王天舒教授系統(tǒng)研究了全光纖諧振腔中各種2微米高能鎖模超短脈沖的產(chǎn)生和輸出特性優(yōu)化方法。研究人員詳細(xì)討論了商用超高數(shù)值孔徑光纖對2微米常規(guī)孤子脈沖、展寬脈沖和類噪聲脈沖的產(chǎn)生和優(yōu)化，可以在2微米波段高可靠性地實現(xiàn)數(shù)百飛秒脈寬的超短脈沖和納焦耳單脈沖能量的直接輸出。在此基礎(chǔ)上，提出了一種適用于精確測量2微米超短脈沖寬度的腔外全光纖啁啾脈沖放大結(jié)構(gòu)。
相關(guān)研究可為深入分析2微米鎖模光纖激光器的動態(tài)特性、智能控制、空之間的信息傳輸、全光高速信號處理等領(lǐng)域提供更可靠的高能超短脈沖光源，為2微米超快光纖激光器的工業(yè)應(yīng)用提供重要的工藝參考，對進(jìn)一步推動2微米超快光纖激光器的工業(yè)實用化進(jìn)程具有重要意義。
圖1 2μm全光纖鎖模激光系統(tǒng)
圖2 2微米高能展寬脈沖的產(chǎn)生和優(yōu)化
圖3 2微米100飛秒噪聲脈沖的產(chǎn)生和優(yōu)化
研究結(jié)果發(fā)表在《光電進(jìn)展2020》第11期上，題目是“全光纖網(wǎng)絡(luò)反常色散激光腔中2個微米鎖模脈沖的觀測和優(yōu)化”。論文得到國家自然科學(xué)基金資助，論文第一作者是課題組青年教師馬萬卓博士，通訊作者是王天舒教授。
基于本文的研究內(nèi)容，課題組在基于2微米鎖模光纖激光器的高速空光通信和全光信號處理技術(shù)方面取得了初步突破。相關(guān)研究請關(guān)注后續(xù)報道。
研究團隊介紹
長春理工大學(xué)王天舒教授、馬萬卓博士課題組長期從事空之間的光纖激光器和激光傳輸特性研究，研究團隊包括20多名青年教師和博士生、碩士生。團隊承擔(dān)了軍委科委、國家自然科學(xué)基金等多項國家、省部級科研項目，在研項目10余項。在《光學(xué)快報》、《光學(xué)快報》、《IEEE量子電子學(xué)選題期刊》、《IEEE光子技術(shù)快報》、《應(yīng)用光學(xué)》等重要光學(xué)期刊發(fā)表學(xué)術(shù)論文60余篇，授權(quán)國家發(fā)明專利20余項。2018年獲吉林省技術(shù)發(fā)明一等獎?！?微米寬帶可調(diào)諧光纖激光器”的研究成果被第三方評為“國內(nèi)領(lǐng)先、國際領(lǐng)先”。該研究組在全光纖飛秒激光的產(chǎn)生和優(yōu)化以及2微米超快光纖激光器中高能量、高重復(fù)率鎖模脈沖的產(chǎn)生等方面取得了一系列突破。在空之間的激光傳輸特性研究中，開展了湍流信道中部分相干光傳輸閃爍抑制因子的研究，并在此基礎(chǔ)上突破了2微米鎖模光纖激光器大氣傳輸特性的研究，取得了許多研究成果。
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