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多芯光子晶体光纤优化掺杂分布实现同相位超模输出

黄莉莉 方晓惠 崔元玲 胡明列 王清月

多芯光子晶体光纤优化掺杂分布实现同相位超模输出

黄莉莉, 方晓惠, 崔元玲, 胡明列, 王清月
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  • 本文基于多横模运转的传输速率方程,建立了多芯光子晶体光纤放大器的数值模型. 利用分步傅里叶方法,分析了掺杂浓度分布、耦合强度、抽运功率对于放大器各模式输出功率的影响. 通过对多芯光子晶体光纤掺杂浓度的阶梯设计和纤芯间耦合强度的优化,实现了无需插入其他外加元件,利用光纤本身特性就可以实现选定同相位超模的方法,并且数值计算表明高抽运功率也能够提高放大器输出同相位超模的比例,进一步优化了多芯光子晶体光纤放大器输出脉冲的光束质量.
    • 基金项目: 国家重点基础研究发展规划(批准号:2011CB808101,2010CB327604)、国家自然科学基金(批准号:61108020,61078028,60838004)和高等学校博士学科点专项科研基金(批准号:20110032110056)资助的课题.
    [1]

    Gu C L, Hu M L, Zhang L M, Fan J T, Song Y J, Wang Q Y, Reid T D 2013 Opt. Lett. 38 1820

    [2]

    Wang Y R, Li Y, Wang S J, He S T, Chai L, Wang Q Y, Hu M L 2012 Chinese J. Lasers 39 1203002 (in Chinese) [汪月容, 李毅, 王思佳, 何书通, 柴路, 王清月, 胡明列 2012 中国激光 39 1203002]

    [3]

    Liu F, Li Y, Shi J K, Hu X K, Li J, Li Y F, Xing Q R, Hu M L, Chai L, Wang Q Y 2012 Acta Phys. Sin. 61 034210 (in Chinese) [刘丰, 李毅, 石俊凯, 胡晓堃, 李江, 栗岩锋, 邢岐荣, 胡明列, 柴路, 王清月 2012 物理学报 61 034210]

    [4]

    Wu S Q, Liu J S, Wang S L, Hu B 2013 Chin. Phys. B 22 104207

    [5]

    Li Y, Liu F, Li Y F, Chai L, Xing Q R, Hu M L, Wang Q Y 2011 Appl. Optics 50 1958

    [6]

    Yang L, Wang C Y 2009 Chin. Phys. B 18 4292

    [7]

    Zhang X, Hu M L, Song Y J, Chai L, Wang Q Y 2010 Acta Phys. Sin. 59 1863 (in Chinese) [张鑫, 胡明列, 宋有建, 柴路, 王清月 2010 物理学报 59 1863]

    [8]

    Zhang D P, Hu M L, Xie C, Chai L, Wang Q Y 2012 Acta Phys. Sin. 61 044206 (in Chinese) [张大鹏, 胡明列, 谢辰, 柴路, 王清月 2012 物理学报 61 044206]

    [9]

    Baumgartl M, Lecaplain C, Hideur A, Limpert J, Tnnermann A 2012 Opt. Lett. 37 1640

    [10]

    Eidam T, Hanf S, Seise E, Andersen V T, Gabler T, Wirth C, Schreiber T, Limpert J, Tnnermann A 2010 Opt. Lett. 35 94

    [11]

    Gong M L, Yuan Y Y, Li C, Yan P, Zhang H T, Liao S Y 2007 Opt. Exp. 15 3236

    [12]

    Fang X H, Hu M L, Song Y J, Xie C, Chai L, Wang Q Y 2011 Acta Phys. sin. 60 064208 (in Chinese) [方晓惠, 胡明列, 宋有建, 谢辰, 柴路, 王清月 2011 物理学报 60 064208 ]

    [13]

    Fang X H, Hu M L, Liu B W, Chai L, Wang Q Y, Zheltikov A M 2010 Opt. Lett. 35 2326

    [14]

    Li L, Schlzgen A, Chen S, Temyanko V L, Moloney J V, Peyghambarian N 2006 Opt. Lett. 31 2577

    [15]

    Wrage M, Glas P, Fischer D, Leitner M, Vysotsky D V, Napartovich A P 2000 Opt. Lett. 25 1436

    [16]

    Kurkov A S, Paramonov V M, Dianov E M, Isaev V A, Ivanov G A 2006 Laser Phys. Lett. 3 441

    [17]

    Fang X H, Hu M L, Li Y F, Chai L, Wang Q Y 2009 Acta Phys. Sin. 58 2495 (in Chinese) [方晓惠, 胡明列, 栗岩锋, 柴路, 王清月 2009 物理学报 58 2495]

  • [1]

    Gu C L, Hu M L, Zhang L M, Fan J T, Song Y J, Wang Q Y, Reid T D 2013 Opt. Lett. 38 1820

    [2]

    Wang Y R, Li Y, Wang S J, He S T, Chai L, Wang Q Y, Hu M L 2012 Chinese J. Lasers 39 1203002 (in Chinese) [汪月容, 李毅, 王思佳, 何书通, 柴路, 王清月, 胡明列 2012 中国激光 39 1203002]

    [3]

    Liu F, Li Y, Shi J K, Hu X K, Li J, Li Y F, Xing Q R, Hu M L, Chai L, Wang Q Y 2012 Acta Phys. Sin. 61 034210 (in Chinese) [刘丰, 李毅, 石俊凯, 胡晓堃, 李江, 栗岩锋, 邢岐荣, 胡明列, 柴路, 王清月 2012 物理学报 61 034210]

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    [6]

    Yang L, Wang C Y 2009 Chin. Phys. B 18 4292

    [7]

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    [8]

    Zhang D P, Hu M L, Xie C, Chai L, Wang Q Y 2012 Acta Phys. Sin. 61 044206 (in Chinese) [张大鹏, 胡明列, 谢辰, 柴路, 王清月 2012 物理学报 61 044206]

    [9]

    Baumgartl M, Lecaplain C, Hideur A, Limpert J, Tnnermann A 2012 Opt. Lett. 37 1640

    [10]

    Eidam T, Hanf S, Seise E, Andersen V T, Gabler T, Wirth C, Schreiber T, Limpert J, Tnnermann A 2010 Opt. Lett. 35 94

    [11]

    Gong M L, Yuan Y Y, Li C, Yan P, Zhang H T, Liao S Y 2007 Opt. Exp. 15 3236

    [12]

    Fang X H, Hu M L, Song Y J, Xie C, Chai L, Wang Q Y 2011 Acta Phys. sin. 60 064208 (in Chinese) [方晓惠, 胡明列, 宋有建, 谢辰, 柴路, 王清月 2011 物理学报 60 064208 ]

    [13]

    Fang X H, Hu M L, Liu B W, Chai L, Wang Q Y, Zheltikov A M 2010 Opt. Lett. 35 2326

    [14]

    Li L, Schlzgen A, Chen S, Temyanko V L, Moloney J V, Peyghambarian N 2006 Opt. Lett. 31 2577

    [15]

    Wrage M, Glas P, Fischer D, Leitner M, Vysotsky D V, Napartovich A P 2000 Opt. Lett. 25 1436

    [16]

    Kurkov A S, Paramonov V M, Dianov E M, Isaev V A, Ivanov G A 2006 Laser Phys. Lett. 3 441

    [17]

    Fang X H, Hu M L, Li Y F, Chai L, Wang Q Y 2009 Acta Phys. Sin. 58 2495 (in Chinese) [方晓惠, 胡明列, 栗岩锋, 柴路, 王清月 2009 物理学报 58 2495]

  • [1] 胡耀华, 刘艳, 穆鸽, 秦齐, 谭中伟, 王目光, 延凤平. 基于多模光纤散斑的压缩感知在光学图像加密中的应用. 物理学报, 2020, 69(3): 034203. doi: 10.7498/aps.69.20191143
    [2] 赵超樱, 范钰婷, 孟义朝, 郭奇志, 谭维翰. 圆柱型光纤螺线圈轨道角动量模式. 物理学报, 2020, 69(5): 054207. doi: 10.7498/aps.69.20190997
    [3] 庄志本, 李军, 刘静漪, 陈世强. 基于新的五维多环多翼超混沌系统的图像加密算法. 物理学报, 2020, 69(4): 040502. doi: 10.7498/aps.69.20191342
    [4] 汪静丽, 陈子玉, 陈鹤鸣. 基于Si3N4/SiNx/Si3N4三明治结构的偏振无关1 × 2多模干涉型解复用器的设计. 物理学报, 2020, 69(5): 054206. doi: 10.7498/aps.69.20191449
    [5] 陈亚博, 杨晓阔, 危波, 吴瞳, 刘嘉豪, 张明亮, 崔焕卿, 董丹娜, 蔡理. 非对称条形纳磁体的铁磁共振频率和自旋波模式. 物理学报, 2020, 69(5): 057501. doi: 10.7498/aps.69.20191622
    [6] 张梦, 姚若河, 刘玉荣. 纳米尺度金属-氧化物半导体场效应晶体管沟道热噪声模型. 物理学报, 2020, 69(5): 057101. doi: 10.7498/aps.69.20191512
    [7] 王瑜浩, 武保剑, 郭飚, 文峰, 邱昆. 基于非线性光纤环形镜的少模脉冲幅度调制再生器研究. 物理学报, 2020, (): . doi: 10.7498/aps.69.20191858
    [8] 卢超, 陈伟, 罗尹虹, 丁李利, 王勋, 赵雯, 郭晓强, 李赛. 纳米体硅鳍形场效应晶体管单粒子瞬态中的源漏导通现象研究. 物理学报, 2020, (): . doi: 10.7498/aps.69.20191896
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-07-31
  • 修回日期:  2013-09-03
  • 刊出日期:  2014-01-05

多芯光子晶体光纤优化掺杂分布实现同相位超模输出

  • 1. 天津大学精密仪器与光电子工程学院, 光电信息技术科学教育部重点实验室, 天津 300072;
  • 2. 北京工业大学应用数理学院, 北京 100124
    基金项目: 

    国家重点基础研究发展规划(批准号:2011CB808101,2010CB327604)、国家自然科学基金(批准号:61108020,61078028,60838004)和高等学校博士学科点专项科研基金(批准号:20110032110056)资助的课题.

摘要: 本文基于多横模运转的传输速率方程,建立了多芯光子晶体光纤放大器的数值模型. 利用分步傅里叶方法,分析了掺杂浓度分布、耦合强度、抽运功率对于放大器各模式输出功率的影响. 通过对多芯光子晶体光纤掺杂浓度的阶梯设计和纤芯间耦合强度的优化,实现了无需插入其他外加元件,利用光纤本身特性就可以实现选定同相位超模的方法,并且数值计算表明高抽运功率也能够提高放大器输出同相位超模的比例,进一步优化了多芯光子晶体光纤放大器输出脉冲的光束质量.

English Abstract

参考文献 (17)

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