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偏斜光线抽运下的回音壁模式光纤激光辐射特性

张远宪 冯永利 周丽 普小云

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偏斜光线抽运下的回音壁模式光纤激光辐射特性

张远宪, 冯永利, 周丽, 普小云

Radiation properties of a whispering-gallery-mode fibre laser based on skew light pumping

Zhang Yuan-Xian, Feng Yong-Li, Zhou Li, Pu Xiao-Yun
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  • 研究了偏斜光线抽运下的回音壁模式光纤激光辐射特性.实验发现,在抽运光以偏斜光线方式沿光纤的近轴向抽运时,回音壁模式的光纤激光辐射中,既存在光电矢量和光纤径向垂直的横电波(TE),也存在光电矢量和光纤径向平行的横磁波(TM);随增益包层染料溶液折射率的增加,径向模式数和角模式数相同的TE波和TM波之间的波长差单调减小,回音壁模式激光辐射的中心波长向短波方向移动,辐射的波长范围变窄.用回音壁模式激光的辐射理论结合激光染料的四能级模型,满意地解释了实验结果.
    The radiation properties of a whispering-gallery-mode (WGM) fibre laser based on skew beam pumping have been studied. It is found from experiment that when pumped by skew light along the fibre’s axis, both transverse electric wave (TE) and transverse magnetic wave (TM) exist in WGM lasing emission simultaneitly. With the increase of refractive index of cladding dye solution, the wavelength spacing between TE and TM waves of which the radial mode number and angular mode number are the same value decreases, and the central lasing wavelength of WGM bluely shifts to short wavelength direction. Based on radiation theory of WGM fibre laser and a model of four-energy levels of dye laser, the obtained experimental results are well explained.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:60877037)资助的课题.
    [1]

    [1]Wu Y,Yang X, Leung P T 1999 Opt. Lett. 24 345

    [2]

    [2]Li Y M, Liu Q, Tian X T, Zhang K S 2009 Chin. Phys. B 18 2324

    [3]

    [3]Yang Y D, Huang Y Z, Chen Q 2007 Phys. Rev. A 75 013817-1

    [4]

    [4]Vernooy D W, Furusawa A, Georgiades N Ph, Hchenko V S, Kimble H J 1998 Phys. Rev . A 57 R2293

    [5]

    [5]Gmachal C, Capasso F, Narimanov E E 1998 Science 280 1556

    [6]

    [6]Spillane S M, Kippenberg T J, Vahala K J 2002 Nature 415 621

    [7]

    [7]Vahala K J 2003 Nature 424 839

    [8]

    [8]Vollmer F, Braun D, Libchaber A 2002 Appl. Phys. Lett. 80 4057

    [9]

    [9]Cole R M, Sugawara Y, Baumberg J J 2006 Phys. Rev. Lett. 97 137401-1

    [10]

    ]Pu X Y, Lee W K 2000 Opt. Lett. 25 466

    [11]

    ]Wu Y, Leung P T 1999 Phys. Rev.A 60 630

    [12]

    ]Wu Y 2000 Phys. Rev. A 61 0338034

    [13]

    ]Wu Y, Yang X 2001 J. Phys. B 34 2281

    [14]

    ]Feng X, Liu Y, Liu X M, Zhang W 2009 Acta Phys. Sin. 58 2971 (in Chinese)[冯雪、刘越、刘小明、张巍 2009 物理学报 58 2971 ]

    [15]

    ]Moon H J, Chough Y T, An K 2000 Phys. Rev. Lett. 85 3161

    [16]

    ]Shevchenko A, Lindfors K, Buchter S C, Kaivola M 2005 Opt. Commun. 245 349

    [17]

    ]Zhang Y X, Pu X Y, Zhu K, Han D Y, Jiang N 2009 Acta Phys. Sin. 58 3179 (in Chinese)[张远宪、普小云、祝昆、韩德昱、江楠 2009 物理学报 58 3179]

    [18]

    ]Pu X Y, Bai R, Xiang W L, Du F, Jiang N 2009 Acta Phys. Sin. 58 3923 (in Chinese)[普小云、白然、向文丽、杜飞、江楠 2009 物理学报 58 3923]

    [19]

    ]Han D Y, Pu X Y, Jiang N, Feng Y L, Zhu K, Zhang Y X 2009 Chin. Sci. Bull. 54 3259 (in Chinese)[韩德昱、普小云、江楠、冯永利、祝昆、张远宏 2009 科学通报 54 3259]

    [20]

    ]Djafar K M, Lowell L S 2002 Fiber-Optic Communications Technology (Beijing: Science Press, 2002)

    [21]

    ]Wang D L, Jiang N, Jiang L Q, Pu X Y 2008 Spectroscopy and Spectral Analysis 28 2749 (in Chinese)[王东林、江楠、姜利群、普小云 2008 光谱学与光谱分析 28 2749]

    [22]

    ]Xiang W L, Pu X Y, Bai R, Zhang Y X, Jiang N 2008 Acta Opt. Sin. 28 2359 (in Chinese)[向文丽、普小云、白然、张远宪、江楠 2008 光学学报 28 2359]

    [23]

    ]Bohren C F, Huffman D R 1998 Absorption and Scattering of Light by Small Particles (Wiley 1998)

    [24]

    ]Chang S, Rex N B, Chang R K1999 J. Opt. Soc. of Am. B 161 224

    [25]

    ]Lam C C, Leung P T, Yang K 1992 J. Opt. Soc. Am. B 9 1585

    [26]

    ]Chio Y S, Moon H J, An K 2001 J. Phys. Soc. Korean 39 928

  • [1]

    [1]Wu Y,Yang X, Leung P T 1999 Opt. Lett. 24 345

    [2]

    [2]Li Y M, Liu Q, Tian X T, Zhang K S 2009 Chin. Phys. B 18 2324

    [3]

    [3]Yang Y D, Huang Y Z, Chen Q 2007 Phys. Rev. A 75 013817-1

    [4]

    [4]Vernooy D W, Furusawa A, Georgiades N Ph, Hchenko V S, Kimble H J 1998 Phys. Rev . A 57 R2293

    [5]

    [5]Gmachal C, Capasso F, Narimanov E E 1998 Science 280 1556

    [6]

    [6]Spillane S M, Kippenberg T J, Vahala K J 2002 Nature 415 621

    [7]

    [7]Vahala K J 2003 Nature 424 839

    [8]

    [8]Vollmer F, Braun D, Libchaber A 2002 Appl. Phys. Lett. 80 4057

    [9]

    [9]Cole R M, Sugawara Y, Baumberg J J 2006 Phys. Rev. Lett. 97 137401-1

    [10]

    ]Pu X Y, Lee W K 2000 Opt. Lett. 25 466

    [11]

    ]Wu Y, Leung P T 1999 Phys. Rev.A 60 630

    [12]

    ]Wu Y 2000 Phys. Rev. A 61 0338034

    [13]

    ]Wu Y, Yang X 2001 J. Phys. B 34 2281

    [14]

    ]Feng X, Liu Y, Liu X M, Zhang W 2009 Acta Phys. Sin. 58 2971 (in Chinese)[冯雪、刘越、刘小明、张巍 2009 物理学报 58 2971 ]

    [15]

    ]Moon H J, Chough Y T, An K 2000 Phys. Rev. Lett. 85 3161

    [16]

    ]Shevchenko A, Lindfors K, Buchter S C, Kaivola M 2005 Opt. Commun. 245 349

    [17]

    ]Zhang Y X, Pu X Y, Zhu K, Han D Y, Jiang N 2009 Acta Phys. Sin. 58 3179 (in Chinese)[张远宪、普小云、祝昆、韩德昱、江楠 2009 物理学报 58 3179]

    [18]

    ]Pu X Y, Bai R, Xiang W L, Du F, Jiang N 2009 Acta Phys. Sin. 58 3923 (in Chinese)[普小云、白然、向文丽、杜飞、江楠 2009 物理学报 58 3923]

    [19]

    ]Han D Y, Pu X Y, Jiang N, Feng Y L, Zhu K, Zhang Y X 2009 Chin. Sci. Bull. 54 3259 (in Chinese)[韩德昱、普小云、江楠、冯永利、祝昆、张远宏 2009 科学通报 54 3259]

    [20]

    ]Djafar K M, Lowell L S 2002 Fiber-Optic Communications Technology (Beijing: Science Press, 2002)

    [21]

    ]Wang D L, Jiang N, Jiang L Q, Pu X Y 2008 Spectroscopy and Spectral Analysis 28 2749 (in Chinese)[王东林、江楠、姜利群、普小云 2008 光谱学与光谱分析 28 2749]

    [22]

    ]Xiang W L, Pu X Y, Bai R, Zhang Y X, Jiang N 2008 Acta Opt. Sin. 28 2359 (in Chinese)[向文丽、普小云、白然、张远宪、江楠 2008 光学学报 28 2359]

    [23]

    ]Bohren C F, Huffman D R 1998 Absorption and Scattering of Light by Small Particles (Wiley 1998)

    [24]

    ]Chang S, Rex N B, Chang R K1999 J. Opt. Soc. of Am. B 161 224

    [25]

    ]Lam C C, Leung P T, Yang K 1992 J. Opt. Soc. Am. B 9 1585

    [26]

    ]Chio Y S, Moon H J, An K 2001 J. Phys. Soc. Korean 39 928

  • [1] 范思晨, 杨帆, 阮军. 蓝宝石谐振体内的回音壁模电磁场分布. 物理学报, 2022, 71(23): 234101. doi: 10.7498/aps.71.20221156
    [2] 杨亚涛, 邹媛, 曾琼, 宋宇锋, 王可, 王振洪. 多孤子和类噪声脉冲共存的锁模光纤激光器. 物理学报, 2022, 71(13): 134205. doi: 10.7498/aps.71.20220250
    [3] 孟令俊, 王梦宇, 沈远, 杨煜, 徐文斌, 张磊, 王克逸. 具有内参考热补偿功能的三层膜结构微球腔折射率传感器. 物理学报, 2020, 69(1): 014203. doi: 10.7498/aps.69.20191265
    [4] 王梦宇, 孟令俊, 杨煜, 钟汇凯, 吴涛, 刘彬, 张磊, 伏燕军, 王克逸. 扁长型微瓶腔中的回音壁模式选择及Fano谐振. 物理学报, 2020, 69(23): 234203. doi: 10.7498/aps.69.20200817
    [5] 侯智善, 徐帅, 骆杨, 李爱武, 杨罕. 激光3D纳米打印温度敏感的微球激光器. 物理学报, 2019, 68(19): 194204. doi: 10.7498/aps.68.20190298
    [6] 杨文海, 刁文婷, 蔡春晓, 宋学瑞, 冯付攀, 郑耀辉, 段崇棣. 1064 nm固体激光器和光纤激光器在制备压缩真空态光场实验中的对比研究. 物理学报, 2019, 68(12): 124201. doi: 10.7498/aps.68.20182304
    [7] 彭万敬, 刘鹏. 基于偏振依赖多模-单模-多模光纤滤波器的波长间隔可调谐双波长掺铒光纤激光器. 物理学报, 2019, 68(15): 154202. doi: 10.7498/aps.68.20190297
    [8] 吕月兰, 尹向宝, 孙伟民, 刘永军, 苑立波. 染料掺杂液晶填充毛细管的激光发射特性研究. 物理学报, 2018, 67(4): 044204. doi: 10.7498/aps.67.20171844
    [9] 马金栋, 吴浩煜, 路桥, 马挺, 时雷, 孙青, 毛庆和. 基于飞秒锁模光纤激光脉冲基频光的差频产生红外光梳. 物理学报, 2018, 67(9): 094207. doi: 10.7498/aps.67.20172503
    [10] 张兴迪, 吴越豪, 杨正胜, 戴世勋, 张培晴, 张巍, 徐铁锋, 张勤远. Tm3+掺杂Ge-Ga-S玻璃微球-石英光纤锥耦合系统的荧光回廊模特性. 物理学报, 2016, 65(14): 144205. doi: 10.7498/aps.65.144205
    [11] 舒方杰. 微盘腔垂直耦合器特性的拓展分析. 物理学报, 2013, 62(6): 064212. doi: 10.7498/aps.62.064212
    [12] 刘艳, 汪磊石, 陶沛琳, 冯素春, 尹国路, 任文华, 谭中伟, 简水生. 波长可调谐取样光纤光栅激光器的输出特性研究. 物理学报, 2011, 60(2): 024207. doi: 10.7498/aps.60.024207
    [13] 祝昆, 周丽, 尤洪海, 江楠, 普小云. 光纤回音壁模式激光产生长度的实验与理论研究. 物理学报, 2011, 60(5): 054205. doi: 10.7498/aps.60.054205
    [14] 蒋建, 常建华, 冯素娟, 毛庆和. 基于光纤激光器的中红外差频多波长激光产生. 物理学报, 2010, 59(11): 7892-7898. doi: 10.7498/aps.59.7892
    [15] 延凤平, 魏淮, 傅永军, 王琳, 郑凯, 毛向桥, 刘鹏, 彭健, 刘利松, 简水生. 石英基掺Tm3+包层抽运光纤激光器. 物理学报, 2009, 58(9): 6300-6303. doi: 10.7498/aps.58.6300
    [16] 延凤平, 毛向桥, 王琳, 傅永军, 魏淮, 郑凯, 龚桃荣, 刘鹏, 陶沛琳, 简水生. 基于偏振保持掺Er3+光纤的高稳定性单波长光纤激光器. 物理学报, 2009, 58(9): 6296-6299. doi: 10.7498/aps.58.6296
    [17] 普小云, 白然, 向文丽, 杜飞, 江楠. 消逝波激励的双波段光纤回音壁模式激光辐射. 物理学报, 2009, 58(6): 3923-3928. doi: 10.7498/aps.58.3923
    [18] 张远宪, 普小云, 祝昆, 韩德昱, 江楠. 回音壁模式光纤激光器的阈值特性研究. 物理学报, 2009, 58(5): 3179-3184. doi: 10.7498/aps.58.3179
    [19] 陈子伦, 周 朴, 许晓军, 侯 静, 姜宗福. 谱线和耦合系数对光纤激光器相互注入锁定的影响. 物理学报, 2008, 57(6): 3588-3592. doi: 10.7498/aps.57.3588
    [20] 杨 睿, 於文华, 鲍 洋, 张远宪, 普小云. 消逝场耦合圆柱形微腔中回音壁模式结构的实验研究. 物理学报, 2008, 57(10): 6412-6418. doi: 10.7498/aps.57.6412
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出版历程
  • 收稿日期:  2009-06-16
  • 修回日期:  2009-06-26
  • 刊出日期:  2010-03-15

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