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窄线宽脉冲光纤激光的自相位调制预补偿研究

粟荣涛 肖虎 周朴 王小林 马阎星 段磊 吕品 许晓军

窄线宽脉冲光纤激光的自相位调制预补偿研究

粟荣涛, 肖虎, 周朴, 王小林, 马阎星, 段磊, 吕品, 许晓军
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  • 自相位调制(SPM)效应会展宽窄线宽脉冲光纤激光的光谱宽度,降低其相干性.通过相位调制对SPM引起的非线性相移进行预补偿,能够使脉冲激光在光纤中进行放大和传输后保持种子激光的光谱特性.基于三波耦合方程开展数值仿真,研究了在对SPM进行“欠补偿”,“完全补偿”和“过补偿”的情况下,SPM预补偿对受激布里渊散射阈值和激光光谱特性的影响.开展了SPM预补偿实验研究,将脉冲激光的光谱宽度从1.4 GHz压缩到120 MHz.研究内容可以为窄线宽脉冲光纤激光系统的设计搭建提供参考.
      通信作者: 粟荣涛, surongtao@126.com
    • 基金项目: 国家重点研发计划(批准号:2017YFF0104603)、中国博士后科学基金(批准号:2017M620070)和国家自然科学基金(批准号:61705265,61705264)资助的课题.
    [1]

    Liu Y, Liu J, Chen W 2011 Chin. Opt. Lett. 9 090604

    [2]

    Liu A, Norsen M A, Mead R D 2005 Opt. Lett. 30 67

    [3]

    Shi W, Leigh M A, Zong J, Yao Z, Nguyen D T, Chavez-Pirson A, Peyghambarian N 2009 IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 15 377

    [4]

    Zhu X, Liu J, Bi D, Zhou J, Diao W, Chen W 2012 Chin. Opt. Lett. 10 012801

    [5]

    Zhang X, Diao W, Liu Y, Liu J, Hou X, Chen W 2015 Proc. SPIE 9255 925503

    [6]

    Jiang J, Chang J H, Feng S J, Mao Q H 2010 Acta Phys. Sin. 59 7892 (in Chinese) [蒋建, 常建华, 冯素娟, 毛庆和 2010 物理学报 59 7892]

    [7]

    Su R, Zhou P, Wang X, Zhang H, Xu X 2012 Opt. Lett. 37 3978

    [8]

    Geng J, Wang Q, Jiang Z, Luo T, Jiang S, Czarnecki G 2011 Opt. Lett. 36 2293

    [9]

    Shi W, Petersen E B, Nguyen D T, Yao Z, Chavez-Pirson A, Peyghambarian N, Yu J 2011 Opt. Lett. 36 3575

    [10]

    Fang Q, Shi W, Petersen E, Khanh K, Chavez-Pirson A, Peyghambarian N 2012 IEEE Photon. Technol. Lett. 24 353

    [11]

    Wu W, Ren T, Zhou J, Du S, Liu X 2012 Chin. Opt. Lett. 10 050604

    [12]

    Li P, Hu H, Yao Y, Chi J, Yang C, Zhao Z, Zhang G, Zhang M, Liang B, Ma C 2015 Proc. SPIE 9656 96560B

    [13]

    Wang X, Jin X, Zhou P, Wang X, Xiao H, Liu Z 2015 Opt. Express 23 4233

    [14]

    Su R, Zhou P, Wang X, Ma Y, Ma P, Xu X, Liu Z 2014 IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 20 0903913

    [15]

    Kobyakov A, Sauer M, Chowdhury D 2010 Adv. Opt. Photon. 2 1

    [16]

    Zhang L, Zhang D, Shi J, Shi J, Gong W, Liu D 2012 Appl. Phys. B 109 137

    [17]

    Chang L P, Guo S Q, Fan W, Xu H, Ren H L, Wang X C, Chen B 2010 Acta Opt. Sin. 30 1112 (in Chinese) [常丽萍, 郭淑琴, 范薇, 徐红, 任宏亮, 汪小超, 陈柏 2010 光学学报 30 1112]

    [18]

    Liu Y K, Wang X L, Su R T, Ma P F, Zhang H W, Zhou P, Si L 2017 Acta Phys. Sin. 66 234203 (in Chinese) [刘雅坤, 王小林, 粟荣涛, 马鹏飞, 张汉伟, 周朴, 司磊 2017 物理学报 66 234203]

    [19]

    Wang X, Jin X, Wu W, Zhou P, Wang X, Xiao H, Liu Z 2015 IEEE Photon. Technol. Lett. 27 677

    [20]

    Perry M D, Ditmire T, Stuart B C 1994 Opt. Lett. 19 2149

    [21]

    Bao H, Gu M 2009 Opt. Lett. 34 148

    [22]

    Shi W, Petersen E B, Yao Z, Nguyen D T, Zong J, Stephen M A, Chavez-Pirson A, Peyghambarian N 2010 Opt. Lett. 35 2418

    [23]

    Su R T, Wang X L, Zhou P, Xu X J 2013 Laser Phys. Lett. 10 015105

    [24]

    Washburn B R, Buck J A, Ralph S E 2000 Opt. Lett. 25 445

    [25]

    Zaouter Y, Cormier E, Rigail P, Al E 2007 Proc. SPIE 6453 64530O

    [26]

    Munroe M J, Hamamoto M Y, Dutton D A 2009 Proc. SPIE 7195 71952N

    [27]

    Su R, Zhou P, Ma P, L H, Xu X 2013 Appl. Opt. 52 7331

    [28]

    Xu C, Mollenauer L, Liu X 2002 Electron. Lett. 38 1578

    [29]

    Agrawal G P 2013 Nonlinear Fiber Optics (Fifth Edition) (New York: Academic) pp370-372

    [30]

    Boyd R W, Rzyzewski K, Narum P 1990 Phys. Rev. A 49 5514

    [31]

    Hollenbeck D, Cantrell C D 2009 J. Lightwave Technol. 27 2140

    [32]

    Xu S, Li C, Zhang W, Mo S, Yang C, Wei X, Feng Z, Qian Q, Shen S, Peng M, Zhang Q, Yang Z 2013 Opt. Lett. 38 501

    [33]

    Xu S, Yang Z, Zhang W, Wei X, Qian Q, Chen D, Zhang Q, Shen S, Peng M, Qiu J 2011 Opt. Lett. 36 3708

    [34]

    Su R, Zhou P, Wang X, Xiao H, Xu X 2012 Chin. Opt. Lett. 10 111402

    [35]

    Su R, Zhou P, Wang X, L H, Xu X 2014 Opt. Commun. 316 86

  • [1]

    Liu Y, Liu J, Chen W 2011 Chin. Opt. Lett. 9 090604

    [2]

    Liu A, Norsen M A, Mead R D 2005 Opt. Lett. 30 67

    [3]

    Shi W, Leigh M A, Zong J, Yao Z, Nguyen D T, Chavez-Pirson A, Peyghambarian N 2009 IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 15 377

    [4]

    Zhu X, Liu J, Bi D, Zhou J, Diao W, Chen W 2012 Chin. Opt. Lett. 10 012801

    [5]

    Zhang X, Diao W, Liu Y, Liu J, Hou X, Chen W 2015 Proc. SPIE 9255 925503

    [6]

    Jiang J, Chang J H, Feng S J, Mao Q H 2010 Acta Phys. Sin. 59 7892 (in Chinese) [蒋建, 常建华, 冯素娟, 毛庆和 2010 物理学报 59 7892]

    [7]

    Su R, Zhou P, Wang X, Zhang H, Xu X 2012 Opt. Lett. 37 3978

    [8]

    Geng J, Wang Q, Jiang Z, Luo T, Jiang S, Czarnecki G 2011 Opt. Lett. 36 2293

    [9]

    Shi W, Petersen E B, Nguyen D T, Yao Z, Chavez-Pirson A, Peyghambarian N, Yu J 2011 Opt. Lett. 36 3575

    [10]

    Fang Q, Shi W, Petersen E, Khanh K, Chavez-Pirson A, Peyghambarian N 2012 IEEE Photon. Technol. Lett. 24 353

    [11]

    Wu W, Ren T, Zhou J, Du S, Liu X 2012 Chin. Opt. Lett. 10 050604

    [12]

    Li P, Hu H, Yao Y, Chi J, Yang C, Zhao Z, Zhang G, Zhang M, Liang B, Ma C 2015 Proc. SPIE 9656 96560B

    [13]

    Wang X, Jin X, Zhou P, Wang X, Xiao H, Liu Z 2015 Opt. Express 23 4233

    [14]

    Su R, Zhou P, Wang X, Ma Y, Ma P, Xu X, Liu Z 2014 IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 20 0903913

    [15]

    Kobyakov A, Sauer M, Chowdhury D 2010 Adv. Opt. Photon. 2 1

    [16]

    Zhang L, Zhang D, Shi J, Shi J, Gong W, Liu D 2012 Appl. Phys. B 109 137

    [17]

    Chang L P, Guo S Q, Fan W, Xu H, Ren H L, Wang X C, Chen B 2010 Acta Opt. Sin. 30 1112 (in Chinese) [常丽萍, 郭淑琴, 范薇, 徐红, 任宏亮, 汪小超, 陈柏 2010 光学学报 30 1112]

    [18]

    Liu Y K, Wang X L, Su R T, Ma P F, Zhang H W, Zhou P, Si L 2017 Acta Phys. Sin. 66 234203 (in Chinese) [刘雅坤, 王小林, 粟荣涛, 马鹏飞, 张汉伟, 周朴, 司磊 2017 物理学报 66 234203]

    [19]

    Wang X, Jin X, Wu W, Zhou P, Wang X, Xiao H, Liu Z 2015 IEEE Photon. Technol. Lett. 27 677

    [20]

    Perry M D, Ditmire T, Stuart B C 1994 Opt. Lett. 19 2149

    [21]

    Bao H, Gu M 2009 Opt. Lett. 34 148

    [22]

    Shi W, Petersen E B, Yao Z, Nguyen D T, Zong J, Stephen M A, Chavez-Pirson A, Peyghambarian N 2010 Opt. Lett. 35 2418

    [23]

    Su R T, Wang X L, Zhou P, Xu X J 2013 Laser Phys. Lett. 10 015105

    [24]

    Washburn B R, Buck J A, Ralph S E 2000 Opt. Lett. 25 445

    [25]

    Zaouter Y, Cormier E, Rigail P, Al E 2007 Proc. SPIE 6453 64530O

    [26]

    Munroe M J, Hamamoto M Y, Dutton D A 2009 Proc. SPIE 7195 71952N

    [27]

    Su R, Zhou P, Ma P, L H, Xu X 2013 Appl. Opt. 52 7331

    [28]

    Xu C, Mollenauer L, Liu X 2002 Electron. Lett. 38 1578

    [29]

    Agrawal G P 2013 Nonlinear Fiber Optics (Fifth Edition) (New York: Academic) pp370-372

    [30]

    Boyd R W, Rzyzewski K, Narum P 1990 Phys. Rev. A 49 5514

    [31]

    Hollenbeck D, Cantrell C D 2009 J. Lightwave Technol. 27 2140

    [32]

    Xu S, Li C, Zhang W, Mo S, Yang C, Wei X, Feng Z, Qian Q, Shen S, Peng M, Zhang Q, Yang Z 2013 Opt. Lett. 38 501

    [33]

    Xu S, Yang Z, Zhang W, Wei X, Qian Q, Chen D, Zhang Q, Shen S, Peng M, Qiu J 2011 Opt. Lett. 36 3708

    [34]

    Su R, Zhou P, Wang X, Xiao H, Xu X 2012 Chin. Opt. Lett. 10 111402

    [35]

    Su R, Zhou P, Wang X, L H, Xu X 2014 Opt. Commun. 316 86

  • [1] 郭 弘, 吴国华, 邓冬梅, 刘时雄, 刘明伟. 尾波场与相对论效应对激光脉冲自相位调制及频移影响的比较研究. 物理学报, 2005, 54(7): 3213-3220. doi: 10.7498/aps.54.3213
    [2] 刘雅坤, 王小林, 粟荣涛, 马鹏飞, 张汉伟, 周朴, 司磊. 相位调制信号对窄线宽光纤放大器线宽特性和受激布里渊散射阈值的影响. 物理学报, 2017, 66(23): 234203. doi: 10.7498/aps.66.234203
    [3] 魏巍, 张霞, 于辉, 李宇鹏, 张阳安, 黄永清, 陈伟, 罗文勇, 任晓敏. 高非线性微结构光纤中基于受激布里渊散射的慢光延迟. 物理学报, 2013, 62(18): 184208. doi: 10.7498/aps.62.184208
    [4] 陈伟, 孟洲, 周会娟, 罗洪. 远程干涉型光纤传感系统的非线性相位噪声分析. 物理学报, 2012, 61(18): 184210. doi: 10.7498/aps.61.184210
    [5] 郑狄, 潘炜. 非线性光纤环镜在受激布里渊散射慢光级联系统中的可行性研究. 物理学报, 2011, 60(6): 064210. doi: 10.7498/aps.60.064210
    [6] 粟荣涛, 张鹏飞, 周朴, 肖虎, 王小林, 段磊, 吕品, 许晓军. 窄线宽纳秒脉冲光纤拉曼放大器的理论模型和数值分析. 物理学报, 2018, 67(15): 154202. doi: 10.7498/aps.67.20172679
    [7] 刘占军, 郝亮, 项江, 郑春阳. 激光聚变中受激布里渊散射的混合模拟研究. 物理学报, 2012, 61(11): 115202. doi: 10.7498/aps.61.115202
    [8] 王小林, 周朴, 马阎星, 马浩统, 李霄, 许晓军, 赵伊君. 基于相位调制-解调的光纤激光相位噪声检测方法研究. 物理学报, 2011, 60(8): 084203. doi: 10.7498/aps.60.084203
    [9] 王雨雷, 吕志伟, 何伟明, 张 祎. 一种大能量受激布里渊散射相位共轭镜的研究. 物理学报, 2007, 56(2): 883-888. doi: 10.7498/aps.56.883
    [10] 刘 娟, 倪 恺, 何兴道, 刘大禾, 白建辉, 景红梅. 受激布里渊散射对激光在水中衰减特性的影响. 物理学报, 2008, 57(1): 260-264. doi: 10.7498/aps.57.260
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-03-19
  • 修回日期:  2018-05-24
  • 刊出日期:  2018-08-20

窄线宽脉冲光纤激光的自相位调制预补偿研究

  • 1. 中国科学院软件研究所, 北京 100190;
  • 2. 国防科技大学前沿交叉学科学院, 长沙 410073;
  • 3. 大功率光纤激光湖南省协同创新中心, 长沙 410073
  • 通信作者: 粟荣涛, surongtao@126.com
    基金项目: 

    国家重点研发计划(批准号:2017YFF0104603)、中国博士后科学基金(批准号:2017M620070)和国家自然科学基金(批准号:61705265,61705264)资助的课题.

摘要: 自相位调制(SPM)效应会展宽窄线宽脉冲光纤激光的光谱宽度,降低其相干性.通过相位调制对SPM引起的非线性相移进行预补偿,能够使脉冲激光在光纤中进行放大和传输后保持种子激光的光谱特性.基于三波耦合方程开展数值仿真,研究了在对SPM进行“欠补偿”,“完全补偿”和“过补偿”的情况下,SPM预补偿对受激布里渊散射阈值和激光光谱特性的影响.开展了SPM预补偿实验研究,将脉冲激光的光谱宽度从1.4 GHz压缩到120 MHz.研究内容可以为窄线宽脉冲光纤激光系统的设计搭建提供参考.

English Abstract

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