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使用時間拉伸技術揭示鎖模激光中孤子產生過程——Advanced Photonics 2019年十大高

發布時間:2020-09-09 08:41:50 瀏覽量:4939

摘要

鎖模激光器中時域孤子產(chan) 生的過程一直廣受關(guan) 注。使用時間拉伸的方法探測即時光譜,讓時域孤子的實驗觀測變為(wei) 可能。浙江大學、南

京航空航天大學、湖南理工大學的研究人員通過使用時間拉伸技術,觀測到了自鎖模激光器中孤子產(chan) 生的兩(liang) 種機製,從(cong) 而提出了孤子建

立產(chan) 生的過程。研究為(wei) 設計和優(you) 化超快光纖激光器,以及超快光纖激光器的国产成人在线观看免费网站提供了新的可能性。

正文


近日《中國激光》雜誌社旗下《Advanced Optics》發布2019年被引用數量最多的10篇論文。

此次為(wei) 大家介紹一篇光學孤子方麵入選的論文《Revealing the behavior of soliton buildup in a mode-locked laser


對於(yu) 非線性係統,瞬態現象和瞬態動力學是一個(ge) 非常重要的特征。比如在鎖模光纖激光器中,雖然對於(yu) 產(chan) 生穩定的孤子序列已經有比較

深入的了解,但是對於(yu) 最初的孤子自激產(chan) 生的研究,一直較為(wei) 欠缺。主要原因是缺少對於(yu) 瞬態過程的探測手段。近年來,隨著時間拉伸

技術的發展(Time-Stretch DISPersive Fourier Transform, TS-DFT),使觀察單次瞬態現象成為(wei) 可能。


過去20多年裏,對於(yu) 被動鎖模的建立機製,有許許多多的理論和實驗上的探索。在出現時間拉升技術之前,瞬態現象隻能通過示波器

來觀察,但是示波器無法解析出瞬態的建立過程。進來隨著時間拉伸技術的出現,瞬態光譜和時域動態都可以被觀察到了。


使用時間拉伸技術觀察被動鎖模光纖激光器中孤子的產(chan) 生,需要抑製環境擾動,例如腔內(nei) 偏振變化,還有泵浦功率浮動。這些會(hui) 讓激光

產(chan) 生額外的不穩定態,例如調Q激發。為(wei) 了揭示真正的孤子建立過程,必須盡可能地抑製環境擾動。然而目前無法完全抑製擾動。因此

在文章中將會(hui) 圍繞孤子分子展開討論,而不是孤子本身。


在實驗中,使用了多種方法抑製環境擾動,比如碳納米管偏振強度飽和吸收體(ti) (Carbon NanoTube saturable absorber, CNT-

SA)、偏振控製器波分複用器、tap耦合器、隔離器等,並因此得以觀察到兩(liang) 種鎖模激光中的孤子產(chan) 生過程。

實驗光路結構如下:


 

實驗分析就不在此贅述,詳細分析請參考原文。以下為(wei) 測量結果:

鎖模激光中孤子建立過程的實時記錄:



帶有節拍穩定動態(beating dyamics)的孤子形成過程



具有瞬態關(guan) 聯態的孤子建立過程


 

關(guan) 聯態的雙孤子相互作用:

 

更多關(guan) 於(yu) 孤子行為(wei) 的分析請參閱論文原文:

http://www.clp.ac.cn/EN/Article/OJ5712a112a4e18208


最近,實驗中使用的測量光路,已經有了集成化的綜合測量設備 COMET係列時間拉伸光譜儀(yi)


                 

COMET係列現在主要特色有:

-  實時單發測量(沒有掃描),高采集率,最高可達10億(yi) 幀每秒

-  可以測量構成單發脈衝(chong) 的連續光譜信息

-  光譜測量寬度可達650nm

-  高頻率分辨率 >10pm

-  高時域分辨率 >15fs

-  高靈敏度 μW等級

-  支持光纖出入


使用與(yu) 介紹視頻請戳 https://www.bilibili.com/video/BV1RZ4y1s7Ke/

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論文鏈接 https://www.weilancj.com/details-1049.html


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