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利用非线性脉冲预整形实现脉冲快速自相似放大

王思佳 顾澄琳 刘博文 宋有建 钱程 胡明列 柴路 王清月

利用非线性脉冲预整形实现脉冲快速自相似放大

王思佳, 顾澄琳, 刘博文, 宋有建, 钱程, 胡明列, 柴路, 王清月
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  • 报道了一种通过预先对信号光脉冲非线性整形, 进而在光纤放大器中实现自相似演化的方法. 利用透射光栅对和普通单模光纤组成被动脉冲整形装置, 预先优化脉冲的时域宽度和光谱质量, 使脉冲在光纤放大器中快速演化到自相似子. 研究中首先通过数值模拟对比, 说明了非线性整形对脉冲实现快速自相似放大的关键作用, 提高了放大器输出脉冲质量, 减小了去啁啾脉冲宽度. 实验中, 通过优化非线性整形输出, 在2.2 m 长的掺Yb3+光纤中, 在一定抽运功率范围内均实现了脉冲自相似放大, 去啁啾后得到脉冲宽度60 fs 的变换极限脉冲输出. 这种非线性脉冲预整形方法有效减小了 自相似演化所需光纤长度, 同时降低了自相似放大对种子源质量的要求, 首次将全正色散光纤锁模激光器成功用于自相似放大, 促进了当前自相似放大系统的全光纤化.
    • 基金项目: 国家重点基础研究发展计划(批准号: 2011CB808101, 2010CB327604); 国家自然科学基金(批准号: 61227010, 61008015, 61078028)和 教育部高等学校博士学科点专项科研基金(批准号: 20100032120057)资助的课题.
    [1]

    Limpert J, Rser F, Schreiber T, Tnnermann A 2006 IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 12 233

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    Song Y J, Hu M L, Liu B W, Chai L, Wang Q Y, 2008 Acta Phys. Sin. 57 6425 (in Chinese) [宋有建, 胡明列, 刘博文, 柴路, 王清月 2008 物理学报 57 6425]

    [3]

    Liu B W, Hu M L, Song Y J, Chai L, Wang Q Y 2008 Acta Phys. Sin. 57 6921 (in Chinese) [刘博文, 胡明列, 宋有建, 柴路, 王清月 2008 物理学报 57 6921]

    [4]

    Deng Y, Chien C, Fidric G B, Kafka D J 2009 Opt. Lett. 34 3469

    [5]

    Shah L, Liu Z, Hartl I, Imeshev G, Cho G, Fermann M 2005 Opt. Express 13 4717

    [6]

    Zhou S, Kuznetsova L, Chong A, Wise F 2005 Opt. Express 13 4869

    [7]

    Xie C, Liu B, Niu H, Song Y, Li Y, Hu M, Zhang Y, Shen W, Liu X, Wang C 2011 Opt. Lett. 36 4149

    [8]

    Fermann E M, Kruglov I V, Thomsen C B, Dudley M J, Harvey D J 2000 Phys. Rev. Lett. 84 6010

    [9]

    Kruglov I V, Peacock C A, Harvey D J, Dudley M J 2002 J. Opt. Soc. Am. B 19 461

    [10]

    Chang Q G, Galvanauskas A, Winful G H, Norris B T 2004 Opt. Lett. 29 2647

    [11]

    Paschotta R, Nilsson J, Tropper C A, Hanna C D 1997 IEEE J. Quantum Electron. 33 1049

    [12]

    Finot C, Parmigiani F, Petropoulos P, Richardson J D 2006 Opt. Express 14 3161

    [13]

    Finot C, Provost L, Petropoulos P, Richardson J D 2007 Opt. Express 15 852

    [14]

    Oberthaler M, Hopfel A R 1993 Appl. Phys. Lett. 63 1017

    [15]

    Zaouter Y, Papadopoulos N D, Hanna M, Druon F, Cormier E, Georges P 2007 Opt. Express 15 9372

    [16]

    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]

  • [1]

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    [15]

    Zaouter Y, Papadopoulos N D, Hanna M, Druon F, Cormier E, Georges P 2007 Opt. Express 15 9372

    [16]

    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]

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出版历程
  • 收稿日期:  2013-01-15
  • 修回日期:  2013-03-27
  • 刊出日期:  2013-07-05

利用非线性脉冲预整形实现脉冲快速自相似放大

  • 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
    基金项目: 

    国家重点基础研究发展计划(批准号: 2011CB808101, 2010CB327604)

    国家自然科学基金(批准号: 61227010, 61008015, 61078028)和 教育部高等学校博士学科点专项科研基金(批准号: 20100032120057)资助的课题.

摘要: 报道了一种通过预先对信号光脉冲非线性整形, 进而在光纤放大器中实现自相似演化的方法. 利用透射光栅对和普通单模光纤组成被动脉冲整形装置, 预先优化脉冲的时域宽度和光谱质量, 使脉冲在光纤放大器中快速演化到自相似子. 研究中首先通过数值模拟对比, 说明了非线性整形对脉冲实现快速自相似放大的关键作用, 提高了放大器输出脉冲质量, 减小了去啁啾脉冲宽度. 实验中, 通过优化非线性整形输出, 在2.2 m 长的掺Yb3+光纤中, 在一定抽运功率范围内均实现了脉冲自相似放大, 去啁啾后得到脉冲宽度60 fs 的变换极限脉冲输出. 这种非线性脉冲预整形方法有效减小了 自相似演化所需光纤长度, 同时降低了自相似放大对种子源质量的要求, 首次将全正色散光纤锁模激光器成功用于自相似放大, 促进了当前自相似放大系统的全光纤化.

English Abstract

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