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碳纳米管锁模双包层光纤激光器的实验研究

王莎莎 潘玉寨 高仁喜 祝秀芬 苏晓慧 曲士良

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碳纳米管锁模双包层光纤激光器的实验研究

王莎莎, 潘玉寨, 高仁喜, 祝秀芬, 苏晓慧, 曲士良

Mode-locked double-clad fiber laser with a carbon nanotubes saturable absorber

Wang Sha-Sha, Pan Yu-Zhai, Gao Ren-Xi, Zhu Xiu-Fen, Su Xiao-Hui, Qu Shi-Liang
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  • 本文采用双包层掺镱光纤作为增益介质, 用单壁碳纳米管作为饱和吸收体, 获得最高输出功率为336 mW的锁模脉冲激光. 用飞秒激光诱导水击穿法直接在单模光纤上制备出D形区, 通过在D形光纤上滴涂单壁碳纳米管溶液, 成功制备出碳纳米管饱和吸收体, 并对其饱和吸收特性进行测试, 发现其调制深度为27%. 利用该饱和吸收体作为锁模器件,制备出具有环形腔结构的锁模光纤激光器. 当抽运功率为4 W时, 获得了脉宽为93.8 fs, 中心波长为1083.8 nm, 3 dB谱宽为8.6 nm, 重复频率为5.59 MHz, 平均功率为336 mW的飞秒脉冲激光输出.
    In this paper, the mode-locked laser pulse with a maximum power of 366 mW is achieved by using Yb-ions-doped double-clad fiber as the gain medium and single-walled carbon nanotubes (SWCNTs) as the saturable absorber (SA). The saturable absorber with a modulation depth of 27% is fabricated by spreading the well-dispersed SWCNTs on the D-shaped segment of the fiber, which is directly etched on the standard single-mode fiber by water-assisted femtosecond laser ablation. The ring-cavity structure fiber laser is fabricated based on the SWCNT-SA. The mode-locked pulse width of 93.8 fs, central wavelength of 1083.8 nm, and 3 dB bandwith of 8.6 nm at the repetition rate of 5.59 MHz are obtained in the optimized polarization state under a pump power of 4 W.
    • 基金项目: 山东省自然科学基金(批准号: ZR2010FQ017)、 哈尔滨工业大学科研创新基金(批准号: HIT. NSRIF. 2009146) 和哈工大科技创新团队计划项目资助的课题.
    • Funds: Project supported by the Natural Science Foundation of Shandong Province (Grant No. ZR2010FQ017), the Nature Scientific Research Innovation Foundation (Grant No. HIT.NSRIF.2009146), and the Program of Excellence Team in the Harbin Institute of Technology.
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出版历程
  • 收稿日期:  2012-06-05
  • 修回日期:  2012-07-11
  • 刊出日期:  2013-01-05

碳纳米管锁模双包层光纤激光器的实验研究

  • 1. 哈尔滨工业大学威海校区, 光电科学系, 威海 264209
    基金项目: 山东省自然科学基金(批准号: ZR2010FQ017)、 哈尔滨工业大学科研创新基金(批准号: HIT. NSRIF. 2009146) 和哈工大科技创新团队计划项目资助的课题.

摘要: 本文采用双包层掺镱光纤作为增益介质, 用单壁碳纳米管作为饱和吸收体, 获得最高输出功率为336 mW的锁模脉冲激光. 用飞秒激光诱导水击穿法直接在单模光纤上制备出D形区, 通过在D形光纤上滴涂单壁碳纳米管溶液, 成功制备出碳纳米管饱和吸收体, 并对其饱和吸收特性进行测试, 发现其调制深度为27%. 利用该饱和吸收体作为锁模器件,制备出具有环形腔结构的锁模光纤激光器. 当抽运功率为4 W时, 获得了脉宽为93.8 fs, 中心波长为1083.8 nm, 3 dB谱宽为8.6 nm, 重复频率为5.59 MHz, 平均功率为336 mW的飞秒脉冲激光输出.

English Abstract

参考文献 (20)

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