全光纤结构超短脉冲超连续谱的产生及其特性研究

于峰; 孙畅; 高静; 匡鸿深; 张晶; 高鹏坤; 葛廷武; 王智勇

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全光纤结构超短脉冲超连续谱的产生及其特性研究

于峰, 孙畅, 高静, 匡鸿深, 张晶, 高鹏坤, 葛廷武, 王智勇

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于峰, 孙畅, 高静, 匡鸿深, 张晶, 高鹏坤, 葛廷武, 王智勇. 全光纤结构超短脉冲超连续谱的产生及其特性研究[J]. 红外与激光工程, 2014, 43(11): 3555-3558.

引用本文:

于峰, 孙畅, 高静, 匡鸿深, 张晶, 高鹏坤, 葛廷武, 王智勇. 全光纤结构超短脉冲超连续谱的产生及其特性研究[J]. 红外与激光工程, 2014, 43(11): 3555-3558.

Yu Feng, Sun Chang, Gao Jing, Kuang Hongshen, Zhang Jing, Gao Pengkun, Ge Tingwu, Wang Zhiyong. All-fiber ultra-short super-continuum generation and characters[J]. Infrared and Laser Engineering, 2014, 43(11): 3555-3558.

Citation:

Yu Feng, Sun Chang, Gao Jing, Kuang Hongshen, Zhang Jing, Gao Pengkun, Ge Tingwu, Wang Zhiyong. All-fiber ultra-short super-continuum generation and characters[J]. Infrared and Laser Engineering, 2014, 43(11): 3555-3558.

全光纤结构超短脉冲超连续谱的产生及其特性研究

1.
北京工业大学激光工程研究院,北京 100124

基金项目:

工业用高功率全光纤激光器的开发(2010ZX04013-052)

详细信息

作者简介:
于峰(1981-),男,博士,主要从事光纤激光器,光纤放大器以及相关技术方面的研究.Email:unlimitwind@sina.com

中图分类号: TN24

All-fiber ultra-short super-continuum generation and characters

1.
Institute of Laser Engineering,Beijing University of Technology,Beijing 100124,China

摘要: 超连续光谱以其光谱范围宽、平坦度好、空间相干度高和可实现的较高功率,被广泛应用于相干成像技术、光谱分析、干涉测量等诸多领域.理论上超连续光谱可由超短脉冲通过高非线性介质来实现,期间伴随着自相位调制(SPM)、受激拉曼散射(SRS)、四波混频效应(FWM).随着光纤技术的发展,利用峰值功率高、光光转换效率高、体积小、结构紧凑的掺Yb超短脉冲光纤激光器作为泵浦源,高非线性的光子晶体光纤作为非线性介质来产生超连续光谱.采用主振荡功率放大结构(MOPA),自行搭建了全光纤锁模脉冲放大器,并通过熔接的方式将其耦合进入长为10 m、零色散点为1 040 nm的光子晶体光纤,在对熔接过程中放电时间、放电间隔、熔接损耗等参数进行优化后,获得了8.14 W的超连续光谱.
- 锁模脉冲激光 /
- 主振荡功率放大 /
- 全光纤结构 /
- 超连续光谱
Abstract: Super-continuum (SC) is widely used in coherent photography technology, optical spectroscopy analysis, interferometry, etc because of its flat and broad spectrum, high spatial coherence and high power. Super-continuum generation could be realized on theory by ultra-short pulse laser getting through the high nonlinear medium, accompany with self-phase modulation (SPM), stimulated Raman scattering (SRS), four-wave mixing (FWM). With the development of fiber technology, Yb-doped ultra-short pulse fiber laser, which has high peak power, high optic-to-optic efficiency, compact structure and small volume was elected as the pump source, and high nonlinear photonic crystal fiber (PCF) as the nonlinear medium for SC. In this paper, a self-made amplified mode-locked pulse was coupled into a 10m PCF, with 1 040 nm zero dispersion point, to generate 8.13W super-continuum by fusing method, during which the key parameters like discharge time, discharge interval, splice loss are seriously optimized to keep the fusing quality well.
- Mode-locked pulse laser /
- master oscillator power amplifier /
- all-fiber structure /
- super-continuum

[1]	Govind P Agrawal. Nonliner Fiber Optics Theory and Application[M]. Beijing: Publishing House of Electronics Industry, 2010.
[2]
[3]
[4]	Dudley J M, Taylor J R. Supercontinuum Gegeration in Optical Fibers [M]. Britain: Cambridge University, 2010.
[5]
[6]	Limpert J H, Fer S, Liem A, et al. 100 W average power, high energy nanosecond fiber amplifier [J]. A pplied Physics B, 2002, 75(4): 477-479.
[7]	A Tnnermann, T Schreiber, J. Limpert. High power fiber lasers and amplifiers[J]. Appl Opt, 2010, 49(25): F71-78 .
[8]
[9]	Dudley J M, Genty G, Coen S. Super-continuum generation in photonic crystal fiber [J]. Rev Mod Phys, 2006, 78 (4):1135-1184.
[10]
[11]
[12]	Cumberland B A, Travers J C, Popov S V, et al. 29 W high power CW super-continuum source[J]. Opt Express, 2008, 16(8): 5954-5962.
[13]	Agrawal Govind P. Nonliner fiber optics theory and application (Chinese version), 2010: 110-116.
[14]
[15]
[16]	Zhao Lei, Wang Jianjun, Lin Honghuan, et al. Experimental research of high conversion efficiency all fiber super-continuum source[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2009, 21(8): 1143-1147. (in Chinese)
[17]
[18]	Wang Yanbin, Xiong Chunle, Hou Jing ,et al.. Modeling of four-wave mixing and super-continuum with long pulses in photonic crystal fibers[J]. Acta Phys, 2011, 60(1): 014201.
[19]	Qin Aijun, Wang Zefeng, Hou Jing, et al. Coherence properties of the supercontinuum generated in anomalous dispersion region of photonic crystal fibers[J]. Acta Phys, 2012, 61(12): 124211.

[1]	高玉欣, 陈吉祥, 张泽贤, 战泽宇, 罗智超. 1.7 μm全光纤锁模脉冲掺铥光纤激光器研究 . 红外与激光工程, 2022, 51(7): 20220234-1-20220234-6. doi: 10.3788/IRLA20220234
[2]	史伟, 付士杰, 盛泉, 史朝督, 张钧翔, 张露, 姚建铨. 高性能单频光纤激光器研究进展：2017-2021（特邀） . 红外与激光工程, 2022, 51(1): 20210905-1-20210905-14. doi: 10.3788/IRLA20210905
[3]	张嵩, 姜曼, 李灿, 粟荣涛, 周朴, 姜宗福. 窄线宽光纤振荡器输出近红外宽带超连续谱激光 . 红外与激光工程, 2021, 50(11): 20210668-1-20210668-2. doi: 10.3788/IRLA20210668
[4]	明淑娴, 魏志伟, 刘萌, 罗爱平, 徐文成, 罗智超. 调Q和调Q锁模脉冲共存双波长光纤激光器 . 红外与激光工程, 2019, 48(8): 805009-0805009(8). doi: 10.3788/IRLA201948.0805009
[5]	李鑫, 史伟, 付世杰. 基于大模面积掺Yb光纤的100W种子光主振荡器功率放大技术 . 红外与激光工程, 2019, 48(4): 406006-0406006(6). doi: 10.3788/IRLA201948.0406006
[6]	李润敏, 宋有建, 师浩森, 戴雯, 李跃鹏, 武子铃, 田昊晨, 柴路, 胡明列. 全保偏非线性偏振环形镜锁模掺铒光纤激光器 . 红外与激光工程, 2018, 47(8): 803006-0803006(6). doi: 10.3788/IRLA201847.0803006
[7]	梁佩茹, 宁秋奕, 陈伟成. 调Q锁模类噪声方波脉冲掺铒光纤激光器 . 红外与激光工程, 2018, 47(8): 803009-0803009(6). doi: 10.3788/IRLA201847.0803009
[8]	何广龙, 徐莉, 金亮, 马晓辉, 吴国盛, 隋庆学, 张志敏. 双SESAM被动锁模超短脉冲光纤激光器 . 红外与激光工程, 2018, 47(5): 505002-0505002(6). doi: 10.3788/IRLA201847.0505002
[9]	张伟, 吴闻迪, 余婷, 孟佳, 杨中国, 陈晓龙, 刘超铭, 叶锡生. 高功率窄谱宽1 915 nm掺铥光纤激光器研究 . 红外与激光工程, 2018, 47(5): 505001-0505001(7). doi: 10.3788/IRLA201847.0505001
[10]	陈恺, 祝连庆, 娄小平, 姚齐峰, 骆飞. 石墨烯锁模的全保偏光纤激光器 . 红外与激光工程, 2017, 46(10): 1005004-1005004(8). doi: 10.3788/IRLA201755.1005004
[11]	王彬, 孙洪涛, 于永吉, 张健, 金光勇. 高功率声光调Q主振荡功率放大器 . 红外与激光工程, 2016, 45(12): 1205003-1205003(5). doi: 10.3788/IRLA201645.1205003
[12]	陈河, 陈胜平, 侯静, 姜宗福. 1.06μm注入锁定增益开关半导体激光器特性分析与功率放大研究 . 红外与激光工程, 2015, 44(10): 2900-2905.
[13]	戚刚, 熊水东, 梁迅, 林惠祖. 用于微弱信号放大的高性能窄线宽纳秒脉冲光纤放大器 . 红外与激光工程, 2015, 44(11): 3234-3237.
[14]	范丹, 陈淑芬, 高远, 付雷, 邹正峰, 孟彦斌. 基于色散控制的全光纤掺镱被动锁模激光器的设计与仿真 . 红外与激光工程, 2014, 43(8): 2399-2403.
[15]	王立新, 蔡军, 姜培培, 沈永行. 全光纤化高功率线偏振掺镱脉冲光纤激光器 . 红外与激光工程, 2014, 43(2): 350-354.
[16]	葛颜绮, 罗娇林, 张书敏, 唐定远, 沈德元, 赵鹭明. 被动锁模光纤激光器中增益支配孤子的腔至峰值功率钳位效应 . 红外与激光工程, 2014, 43(11): 3533-3539.
[17]	高静, 于峰, 匡鸿深, 葛廷武, 王智勇. 28 W 高功率超连续谱光纤激光光源 . 红外与激光工程, 2014, 43(9): 2840-2843.
[18]	华弋, 肖晓晟. 波长可调节全正色散掺镱锁模光纤激光器的放大特性 . 红外与激光工程, 2014, 43(12): 3924-3927.
[19]	董繁龙, 赵方舟, 葛廷武, 王智勇. 光纤弯曲对掺镱光纤激光器光束质量的影响 . 红外与激光工程, 2014, 43(11): 3565-3569.
[20]	李斌, 方晓惠, 刘博文, 胡明列, 王清月. 飞秒激光产生7.45 W超连续光谱实验 . 红外与激光工程, 2012, 41(8): 2012-2016.

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全光纤结构超短脉冲超连续谱的产生及其特性研究

1. 北京工业大学激光工程研究院,北京 100124

作者简介:
于峰(1981-),男,博士,主要从事光纤激光器,光纤放大器以及相关技术方面的研究.Email:unlimitwind@sina.com

收稿日期: 2014-03-05
修回日期: 2014-04-10
刊出日期: 2014-11-25

基金项目:

工业用高功率全光纤激光器的开发(2010ZX04013-052)

中图分类号: TN24

关键词:

摘要: 超连续光谱以其光谱范围宽、平坦度好、空间相干度高和可实现的较高功率,被广泛应用于相干成像技术、光谱分析、干涉测量等诸多领域.理论上超连续光谱可由超短脉冲通过高非线性介质来实现,期间伴随着自相位调制(SPM)、受激拉曼散射(SRS)、四波混频效应(FWM).随着光纤技术的发展,利用峰值功率高、光光转换效率高、体积小、结构紧凑的掺Yb超短脉冲光纤激光器作为泵浦源,高非线性的光子晶体光纤作为非线性介质来产生超连续光谱.采用主振荡功率放大结构(MOPA),自行搭建了全光纤锁模脉冲放大器,并通过熔接的方式将其耦合进入长为10 m、零色散点为1 040 nm的光子晶体光纤,在对熔接过程中放电时间、放电间隔、熔接损耗等参数进行优化后,获得了8.14 W的超连续光谱.