Efficient timing jitter simulation for passively mode-locked semiconductor lasers
本文提出基于脉冲周期波动自相关函数的时序抖动仿真方法，在保证估计误差的同时将计算成本降低约两个数量级，有助于在小型计算平台上开展大规模被动锁模激光器参数研究并指导超低抖动激光器设计。
2024-02-21 physics.optics
Wiggling Instabilities of Temporal Localized States in Passively Mode-Locked Vertical External-Cavity Surface-Emitting Lasers
分析了由增益芯片和共振可饱和吸收镜组成的被动锁模垂直外腔面发射激光器中出现的摆动时间局域态。我们发现，蠕动不稳定性源于微腔诱导的三阶色散和它们的频率失配之间的相互作用。后者被确定为一个实验上的关键参数，定义的范围内存在的稳定发射。我们揭示了同宿的情况下的摆动现象，我们展示了它如何允许控制振荡。
2021-03-17 physics.optics
1.8-THz-wide optical frequency comb emitted from monolithic passively mode-locked semiconductor quantum-well laser
报道了一种利用被动锁模量子阱（QW）激光器在InP通用光子集成技术平台上制作的光子集成电路（PIC）中产生的光学频率梳，其光谱带宽为14 nm（~1.8 THz），-3 dB。这种21.5 GHz的碰撞脉冲锁模激光腔是由片上反射器，包括腔内相位调制器，然后由腔外SOA作为升压放大器。在0.35ps超快脉冲下，获得了1.8THz宽的光学梳状谱。射频拍音具有450 kHz的3 dB线宽和35 dB SNR。
2017-09-22 physics.optics
Spectral-filtering-induced phase transition in passively mode-locked fiber lasers
Univ Angers, LPHIA, SFR MATRIX（昂热大学，LPHIA，SFR MATRIX）
本研究通过谱滤波器调控，揭示了被动模式锁定光纤激光器在异常色散区域的相变现象。
2025-06-23 nlin.PS physics.optics
Passively mode-locked thulium-doped all-fiber laser based on low V number fiber bending
本文介绍了一种基于增强偏振相关损耗（PDL）的锁模技术。该方法利用弯曲的单模光纤（SMF 28）线圈在2 \(μ\) m波长区域诱导足够的PDL。在SMF 28线圈中启用了显著的PDL，因为光被更弱地引导。利用这种结构简单的器件，以偏振控制器作为锁模器，实现了被动锁模掺铥全光纤激光器。结果表明，1 dB的适度量足以启动和维持稳定的锁模操作。我们相信，据我们所知，这是第一次演示的锁模光纤激光器完全基于偏振相关的特性弯曲的光纤截面。
2020-01-06 physics.optics
Broadband Supercontinuum Generation in PCF, HNLF and ZBLAN Fiber with a Carbon-Nanotube-based Passively Mode-locked Erbium-doped Fiber Laser
利用被动锁模掺铒光纤激光器在光子晶体光纤（PCF）、高非线性光纤（HNLF）和ZBLAN（ZrF 4-BaF 2-LaF 3-AlF 3-NaF）光纤中实现了宽带超连续谱（SC）的产生。被动锁模EDFL采用了基于CNT的可饱和吸收体，并实现了620 fs的脉冲宽度与18 MHz的脉冲重复率。每根光纤内的光谱展宽现象已经观察到种子脉冲功率的变化。采用PCF、HNLF和ZBLAN光纤分别实现了1050 nm、1400 nm和2000 nm的SC光谱带宽。
2020-02-05 physics.optics
Passively mode-locked diode-pumped Nd:YVO4 oscillator operating at ultra-low repetition rate
我们演示了一个超低重复频率，高峰值功率，皮秒二极管泵浦的Nd：YVO_4被动锁模激光振荡器的操作。重复率甚至低于1 MHz的实现与使用一个新的设计多通腔和半导体可饱和吸收体。在1.2MHz，脉宽为16.3ps，平均输出功率为470mW，峰值功率为24KW的脉冲下，获得了长期稳定的工作。据我们所知，这是有史以来直接从皮秒激光谐振腔产生的最低重复频率的高峰值功率脉冲，而没有腔倒空。
2006-10-10 physics.optics
Timing characterization of 100 GHz passively mode-locked discrete mode laser diodes
本文报道了被动锁模离散模半导体激光源的定时稳定性。这些是具有用于光谱过滤的空间变化折射率分布的边缘发射装置。两个器件的锁模频率为100 GHz的特点。第一个器件被设计为支持六种模式的梳状，并产生近傅立叶限制的1.9 ps脉冲。第二个支持四个主要模式，导致光强度的正弦调制。使用互相关技术，我们测量了一个20 fs的脉冲到脉冲的定时抖动的第一个设备，而对于第二个设备，1 MHz的模式拍频（RF）线宽测量使用外差混合在半导体光放大器。这些结果与等效法布里-珀罗激光器获得的结果的比较表明，所采用的光谱过滤机制不会对这些被动锁模器件的定时特性产生不利影响。
2011-12-21 physics.optics
Control and generation of localized pulses in passively mode-locked semiconductor lasers
从实验和理论上证明了在电场偏置的$200\,μ$ m多横模垂直腔面发射激光器中可以产生局域脉冲。该装置是被动锁模使用从一个遥远的共振可饱和吸收镜的光反馈，它是低于阈值操作。我们观察到的关闭的解决方案和大量的各种各样的脉动的解决方案之间的多稳定性与不同的数量和安排的脉冲往返，从而表明锁模脉冲是本地化的，即相互独立的。我们表明，偏置电流的调制允许控制腔内行进的脉冲的数量，从而表明我们的系统可以作为10 ps脉冲和1 W峰值功率的任意图案发生器操作。
2015-01-30 physics.optics
Spectral Sidebands and Multi-Pulse Formation in Passively Mode Locked Lasers
被动锁模激光器中的脉冲形成通常伴随着色散波，色散波由于激光腔中的空间不均匀性而形成光谱边带。在这里，我们提出了一个明确的计算的幅度，频率和精确的形状的边带伴随着一个孤立的脉冲。然后，我们将研究扩展到脉冲数可变的锁模激光器的全局稳态，并给出了锁模光纤激光器的实验结果，证实了理论。边带的时间宽度和多脉冲操作中的脉冲之间的测量间隔之间的强相关性表明，边带在脉冲间的相互作用中具有重要的作用。
2011-01-25 cond-mat.stat-mech physics.optics
Femto/nano-second switchable passively mode-locked fiber laser with analytic modeling by cubic-quintic Ginzburg-Landau equation
报道了一种被动锁模掺铒光纤激光器，其脉宽可在473 fs ~ 76.8 ns范围内切换，通过调节偏振控制器实现了基频锁模、类噪声脉冲、纳秒锁模和双脉宽锁模。飞秒和纳秒脉冲在双宽度锁模中的共存归因于增益平衡。采用五阶Ginzburg-Landau方程对光纤激光器进行了解析建模，计算了脉冲宽度随色散、饱和吸收和自相位调制的变化关系。纳秒脉冲的产生归因于腔内脉冲缩短强度的减弱和激光腔内有效自相位调制的减弱。
2017-12-06 physics.optics
Dispersive instabilities in Passively Mode-Locked Integrated External-Cavity Surface-Emitting Lasers
采用基于延迟代数方程的第一性原理动力学模型，分析了被动锁模集成外腔面发射激光器（MIXSEL）的动力学特性。我们表明，三阶色散产生的激光微腔诱导的训练的衰减卫星脉冲的前沿。由于与载波的非线性相互作用，这些卫星可能会被放大，从而使锁模状态不稳定。在长腔区，存在于激光阈值以下的局域结构被发现深受这种不稳定性的影响。由于它起源于鞍结无限周期型的全局分叉，我们解释了为什么脉冲表现出可激发系统的行为特征。利用多时间尺度和函数映射方法，我们严格推导出了三阶色散是必不可少的组成部分的MIXSEL的主方程。我们比较了两个模型的分叉图，并评估其良好的协议。
2020-01-10 physics.optics
Effect of saturable nonlinearity on cw stability in passively mode-locked lasers with fast saturable absorbers
研究了一种具有可饱和吸收体的被动锁模激光器模型的自启动动力学，其中光放大器具有可饱和非线性。基本假设是当连续波区变得不稳定时，激光器将工作在锁模区。在调制不稳定性分析的框架内，构造了激光自启动判据的全局映射。根据这一映射，饱和非线性增强了激光自启动所需的输入光强。推导出了该阈值输入场的零调制频率区的解析表达式，该表达式在正常色散区和反常色散区都是有效的，并给出了自启动的证据。
2017-06-27 nlin.PS physics.optics
A Functional Mapping for Passively Mode-Locked Semiconductor Lasers
提出了一种分析被动锁模半导体激光器的新方法，该方法可以有效地进行参数扫描和时间抖动分析。它允许访问超低重复率制度，脉冲成为本地化的状态。包括缓慢（例如热）过程或横向动力学的分析变得可行。我们的方法桥接了现象学的，但高效的，脉冲迭代模型，即豪斯主方程，和更多涉及的第一原理描述依赖于时间延迟方程之间的鸿沟。我们的迭代功能映射利用快速和慢速阶段之间的锁模制度的基本划分，并允许计算的动态仅在脉冲附近。减少的模拟时间和内存足迹高达两个数量级的证明。最后，映射还提供了一个一般的框架推导的Haus主方程的第一原理模型的基础上延迟微分方程。
2018-04-26 physics.optics
Observation of soliton explosions in a passively mode-locked fiber laser
孤子爆炸是锁模激光器中最奇特的耗散现象之一。在这种情况下，耗散孤子循环在激光腔中经历了突然的结构崩溃，但在几个往返返回到原来的准稳定状态。在这项工作中，我们报告在光纤激光器中首次观察到这样的事件。具体来说，我们确定明确的爆炸签名在测量的一枪到一枪的光谱的掺镱锁模光纤激光器，是在稳定和噪声之间的过渡制度的排放。在我们的实验中使用的比较长的，所有正常的色散腔也允许直接的时域测量，我们表明，爆炸表现为突然的输出脉冲训练的时间转移。我们的实验结果与基于迭代腔图的真实数值模拟吻合得很好。
2014-09-30 physics.optics
Dissipative Light Bullets in Passively Mode-Locked Semiconductor Lasers
我们证明了在与远距离可饱和吸收体耦合的激光输出中存在稳定的三维耗散局域结构。这些相位不变的光子弹是可单独寻址的，并且可以设想用于三维光学信息存储。一个有效的理论提供了一个直观的画面，并允许它们的形成静态的自孤子和细胞模式的形态发生。由广泛不同的时间尺度存在的问题，以及由非本地的耦合，从材料的自由度所产生的复杂性是规避使用多个时间尺度分析。这提供了能够有效地处理三维情况的强大模型。
2015-06-09 physics.optics
Temporal cavity soliton interaction in passively mode-locked semiconductor lasers
本文研究被动锁模半导体激光器中时间腔孤子的弱相互作用，发现非零线宽增强因子可导致孤子吸引，进而形成脉冲合并或束缚态。
2023-04-19 nlin.PS physics.optics
Period-doubling bifurcation of dissipative-soliton-resonance pulses in a passively mode-locked fiber laser
报道了利用非线性光纤环镜被动锁模的光纤激光器中耗散孤子共振（DSR）脉冲的倍周期分岔现象。增加光纤激光器的泵浦功率，我们发现，在时间上一个稳定的，均匀的DSR脉冲训练可以转化为一个倍周期状态，表现出两套脉冲参数之间的相邻腔往返。结果表明，在倍周期状态下，DSR脉冲可以保持DSR脉冲的典型特征：固定的脉冲峰值功率和脉冲宽度的线性变化相对于泵浦功率的变化。讨论了实现DSR倍周期的机理。
2019-11-16 nlin.PS physics.optics
Comparative study of noise-like pulse emission from Mamyshev oscillator and conventional passively mode-locked fiber laser
Université d’Angers（昂热大学）
本研究对比Mamyshev振荡器与基于NPR的光纤激光器的类噪声脉冲发射，发现后者脉冲能量更高，为类噪声脉冲的优化提供了实验依据。
2026-09-03 physics.optics
Influence of noise-induced modulations on the timing stability of passively mode-locked semiconductor laser subject to optical feedback
研究发现单外腔反馈的被动锁模激光器在短时间尺度上存在大幅定时波动，导致传统定时抖动估计方法产生较大误差；通过添加适当长度的第二反馈腔可显著抑制噪声诱导调制，改善短时和长时定时稳定性。
2025-04-25 physics.comp-ph physics.optics
Design optimization of passively mode-locked semiconductor lasers with intracavity grating spectral filters
我们考虑采用腔内光栅光谱滤波器的被动锁模两段式半导体激光器的设计优化。我们的目标是开发一种方法，找到最佳的波长位置的过滤器，以最大限度地提高该地区的稳定锁模作为一个功能的驱动电流和反向偏置的吸收部分。为了解释激光器两个部分中的材料色散，我们使用增益和吸收作为载流子密度和频率的函数的解析近似。拟合测量的增益和吸收曲线，然后提供输入的基础上的锁模激光器的大信号精确延迟微分模型的数值模拟。我们展示了如何为每个值的驱动电流和反向偏置电压的一组独特的模型参数可以选择的基础上的净增益沿分支的模型的稳态解的变化。我们证明了这种方法的有效性，通过展示数值模拟和测量的两部分法布里-珀罗激光器的电流-电压相空间之间的定性协议。然后，我们展示了如何适应这种方法，以确定一个最佳位置的光谱滤波器在一个名义上的设备具有相同的材料成分，基于目标锁定范围，并占模式的选择性的过滤器。
2014-05-29 physics.optics
Nonlinear switching in a concentric ring core chalcogenide glass optical fiber for passively mode-locking a fiber laser
提出了一种基于非线性开关的全光纤锁模器件，该锁模器件工作在一种新型的同心环芯光纤结构中。考虑到锁模光纤激光器腔中的制造和耦合到其他部件的容易性，该设计特别有吸引力。研究了这种耦合器的非线性开关特性，得到了相对功率传输。分析表明，这种非线性开关用于锁模光纤激光器是可行的，且对制作误差具有一定的宽容性。
2014-01-30 physics.optics
High power highly stable passively Q-switched fiber laser based on monolayer graphene
我们展示了一个单层石墨烯基被动调Q光纤激光器与三级放大器，可以提供超过80 W的平均功率在1064 nm。最高平均功率达到84.1 W，脉冲能量为1.67 mJ。据我们所知，这是第一次为高功率被动调Q光纤激光器在1微米范围内的报道。更重要的是，调Q光纤激光器在一周内每天几小时的测试中稳定运行，证明了石墨烯在高功率脉冲光纤激光器中的稳定性和实际应用价值。
2017-05-03 physics.optics
Graphene mode locked, wavelength-tunable, dissipative soliton fiber laser
原子层石墨烯具有波长不敏感的超快饱和吸收，可作为全带锁模器。利用石墨烯的宽带可饱和吸收特性，实验证明了在掺铒光纤激光器锁模系统中，利用少层石墨烯可以形成宽范围（1570 nm -1600 nm）连续波长可调谐的耗散孤子。
2010-02-28 physics.atom-ph physics.optics
Timing jitter of passively mode-locked semiconductor lasers subject to optical feedback; a semi-analytic approach
本文提出了一种计算锁模半导体激光器中脉冲定时抖动的半解析方法，并应用它研究了延迟相干光反馈对锁模半导体激光器中脉冲定时抖动的影响。所提出的方法大大减少了计算时间，因此，允许调查的依赖性更大的参数域的定时波动。我们发现，谐振反馈导致减少的定时抖动和频率牵引区域形成的主谐振，在其中观察到的定时抖动减少。这些频率牵引区域的宽度随着短反馈延迟时间线性增加。我们推导出一个解析表达式的定时抖动，它预测的单调减少的定时抖动的谐振反馈的延迟长度的增加，当定时抖动的影响是完全分离的幅度抖动的影响。对于长反馈腔，定时抖动的减小与反馈延迟时间$τ$的增加近似成$1/τ$的比例。
2015-07-02 physics.optics
Extremely elastic soliton crystals generated in a passively mode-locked tunable high-repetition-rate fiber laser
我们首次直接观测到了多个耗散光孤子的束缚态，其中键长和键强度可以在很宽的范围内以规则的方式单独控制。我们在一个特别设计的被动锁模光纤激光器中，利用高度非对称的可调谐马赫-曾德尔干涉仪，通过实时调节键合特性，实验观察到一种新型的稳定的、极有弹性的孤子晶体，它可以被拉伸和压缩多次，保持其结构不变。使用具有皮秒分辨率的异步光学采样系统研究了所产生的孤立子晶体的时间结构和动力学。我们证明了两种基本结构可以形成稳定的、健壮的孤子晶体：单个耗散孤子，和（或）耗散孤子与低振幅脉冲的对。连续拉伸和压缩的孤子晶体具有非常高的比例超过30已被证明与最小的记录之间的脉冲间隔低至5 ps对应的有效重复频率为200 GHz。在实验上观察到了孤子晶体的自组装、破裂以及由脉冲对组成的晶体向类似脉冲的晶体的转变等集体脉冲动力学过程。
2019-05-08 physics.optics
Can one passively phase lock 25 fiber lasers?
是的，有可能锁相25个光纤激光器，但时间很短。我们的被动相位锁定二维耦合光纤激光器阵列的实验表明，25激光器的平均相位锁定水平是低的（$20%-30%$），但可以超过90%的罕见的瞬时事件。平均相位锁定水平被发现，以减少更多的激光器在阵列中，并增加与阵列的连接。
2010-02-14 physics.optics
Bound States of Light Bullets in Passively-Mode-Locked Semiconductor Lasers
本文分析了激光与远场可饱和吸收体耦合输出的光弹束缚态的动力学和形成机制。首先，我们近似的完整的三维组的Haus主方程的减少方程的动态的横向配置文件。这个有效的理论使我们能够进行详细的多参数分岔研究并识别BS不稳定的不同机制。此外，我们的分析揭示了一个非直观的依赖性的稳定区域的线宽增强因子和场扩散的函数。我们的结果证实了直接数值模拟的整个系统。
2020-01-31 nlin.PS physics.optics
Dynamics of Temporal Localized States in Passively Mode-Locked Semiconductor Lasers
本文研究了长腔条件下可饱和吸收体被动锁模的半导体激光器输出中时间局域结构的产生和稳定性。对于大而现实的线宽增强因子的值，我们揭示了二次动力学不稳定性的存在，脉冲发展定期和随后的不规则的时间振荡。通过详细的分岔分析，我们表明，额外的解决方案分支，包括在多脉冲（分子）的解决方案存在。我们表明，各种解决方案曲线的单峰和多峰脉冲可以拼接和交叉通过跨临界分岔，导致- ING到一个复杂的网络的解决方案。我们的分析是基于一个通用模型的锁模，包括在一个时间延迟的动力学系统，但也在一个更有效的数值，但近似的偏微分方程。我们比较了两种模型的分叉分析结果，以评估这两种方法是等效的。我们得出结论，我们的分析研究的群速度色散的影响，这是唯一可能的偏微分方程模型的框架，我们表明，它可能会产生深远的影响的动力学的本地化状态。
2017-11-29 physics.optics
Dynamics of soliton explosions in passively mode-locked fiber lasers
孤子爆炸是一种耗散孤子突然发生结构崩溃，但经过短暂的瞬态后又显著恢复到原来形状的不稳定现象。我们最近报道了在光纤激光器中首次实验观察到这种效应（A。F. J. Runge等人，Optica 2，36（2015））。在这里，我们扩大了我们的初步工作，提出了一个更详细的实验和数值研究的特性和动力学的被动锁模光纤激光器中的孤子爆炸。具体来说，我们探索不同的腔配置和增益水平，观察和表征爆炸事件使用光谱和时间实时单次拍摄技术。我们的研究结果强调，在实验中观察到的爆炸特性关键取决于输出耦合器所在的腔中的位置。此外，我们发现，爆炸发生的频率可以通过调节泵浦功率来控制。我们还确定了一种新的“部分”爆炸，其中强烈的光谱干涉条纹出现在脉冲光谱，但完全崩溃是避免的。最后，我们进行了数值模拟的基础上一个现实的迭代腔映射，并获得与实验测量结果吻合良好。仔细分析的模拟结果提供了强大的可信度的解释，孤子爆炸可以链接到一个多脉冲不稳定性。
2015-11-06 physics.optics
Passively synchronized dual-color mode-locked fiber lasers based on nonlinear amplifying loop mirrors
University of Shanghai for Science and Technology（上海理工大学）；East China Normal University（华东师范大学）
提出并实现了一种基于非线性放大环镜中交叉相位调制的全保偏结构被动同步双色锁模光纤激光器，实现了前所未有的16.2毫米腔长失配容限和31飞秒定时抖动。
2026-06-04 physics.optics
Graphene Oxide vs. Reduced Graphene Oxide as saturable absorbers for Er-doped passively mode-locked fiber laser
在这项工作中，我们展示了全面的研究氧化石墨烯（GO）和还原氧化石墨烯（rGO）为基础的可饱和吸收体（SA）的锁模掺铒光纤激光器。本文介绍了这两种可饱和吸收体的制作工艺，并对它们的参数进行了详细的比较。我们的研究结果表明，在所研究的SA之间的激光性能没有显著差异。两者都提供了稳定的，锁模操作与子400 fs孤子脉冲和超过9 nm的光带宽在1560 nm的中心波长。已经表明，GO可以成功地用作有效的SA，而不需要将其还原为rGO。考虑到更简单的制造技术和大规模生产的可能性，GO似乎是一个很好的候选人作为一个具有成本效益的材料，可饱和吸收的掺铒光纤激光器。
2012-10-04 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Electrical Addressing and Temporal Tweezing of Localized Pulses in Passively Mode-Locked Semiconductor Lasers
我们表明，泵浦电流是一个方便的参数操纵的时间局部化结构（LS），也称为本地化脉冲，发现在被动锁模垂直腔面发射激光器。虽然短的电脉冲可以用于写入和擦除个别LS，我们证明了电流调制引入了一个时间上不断变化的参数景观，允许控制的位置和动态的LS。我们发现，本地化的脉冲漂移速度在这个景观几乎完全取决于当地的参数值，而不是取决于景观梯度，如在准瞬时介质。这个实验观察理论上解释的因果响应时间的半导体载流子发生在一个有限的时间尺度上，并打破了奇偶不变性沿腔，从而导致一个新的范例的时间钳本地化脉冲。应用不同的调制波形来详尽地描述这种范例。从基于延迟微分方程的被动锁模的一般模型出发，推导了这些激光系统在含时电流场中的有效运动方程。
2016-09-30 nlin.PS physics.optics
Observation of polarization domain wall solitons in weakly birefringent cavity fiber lasers
报道了在弱双折射腔掺铒光纤激光器中两种锁相矢量孤子的实验观察。在正色散光纤激光器中观察到了锁相的暗-暗矢量孤子，而在正色散光纤激光器和负色散光纤激光器中均观察到了锁相的暗-亮矢量孤子。数值模拟证实了实验观测结果，并进一步表明所观测到的矢量孤子与理论预言的两种类型的偏振畴壁锁相孤子是一致的。
2009-07-31 physics.atom-ph physics.optics
Breather molecular complexes in a passively mode-locked fibre laser
呼吸孤子是一种非线性波，其能量以局域振荡的方式集中。与定态孤子类似，耗散系统中的呼吸子可以形成稳定的束缚态，表现出类似分子的动力学，通常称为呼吸子分子。迄今为止，光学呼吸分子的实验观测和动力学的实时检测仅限于双原子分子，即只有两个呼吸分子的束缚态。在这项工作中，我们报告的观察不同类型的呼吸复合物在锁模光纤激光器：多呼吸分子，和分子复合物起源于两个呼吸对分子或一个呼吸对分子和一个呼吸的结合。分子复合物的分子间时间间隔达到数百微微秒，比其静止孤立子对应物大一个数量级以上，是远程相互作用的特征。激光模型的数值模拟支持我们的实验结果。此外，还观察到了呼吸孤子的非平衡动力学行为，包括呼吸子碰撞和湮灭。我们的工作开启了研究多体系统的动力学的可能性，其中呼吸子是基本组成部分。
2021-03-31 physics.optics
Discrete Light Bullets in Passively Mode-Locked Semiconductor Lasers
本文分析了被动锁模激光器阵列中离散光子弹的形成及其动力学特性。使用一个通用的模型的基础上的最近邻耦合豪斯主方程组的系统，我们数值显示存在的dLB为不同的耦合强度。为了减少分析的复杂性，我们近似的完整问题，由一组减少的离散方程管理的动态的横向剖面的dLB。这种有效的理论使我们能够通过路径连续方法进行详细的分岔分析。特别是，我们表明存在的多稳定分支的离散局域态（dLS），对应于不同数量的有源元件的阵列。这些分支或者彼此独立，或者被组织成蛇形分叉图，其中dLS的宽度通过增益的连续增加和减少的过程而增长。揭示了作为第二参数的蛇形分支可以被创建和破坏的机制，例如，改变线宽增强因子或耦合强度。对于增加耦合，移动的明亮和黑暗的dLS的存在也被证明。
2020-01-29 nlin.PS physics.optics
Passively Q-switching cylindrical vector beam fiber laser operating in high-order mode
实验研究了一种高阶模线性腔全光纤被动调Q柱面矢量光束（CVB）激光器。这种CVB光纤激光器不需要任何模式转换器，这通常会导致高插入损耗，它可以实现高效率。在该光纤激光器中，获得了稳定的调Q脉冲，斜率效率为39%。通过适当地调节偏振控制器，可以获得径向偏振和方位偏振光束。我们的工作证明了高次模直接振荡实现稳定调Q的CVB脉冲的可行性，并且在提高效率方面具有巨大的潜力。
2018-09-12 physics.optics
Self-control of a passively phase-locked Er:fibre frequency comb
飞秒频率梳推动了精密计量各个领域的进步。然而，要求苛刻的应用，如前端频率和时间标准，超稳微波产生或高分辨率光谱仍然需要提高稳定性。在这种情况下，各个梳状线的光谱带宽和绝对位置至关重要。通常，这两个参数都是通过紧密锁定到外部光学和微波参考来在短时间和长时间尺度上控制的，这代表了整个设置的昂贵和繁琐的添加。在这里，我们展示了完全自我控制的稳定的光纤为基础的飞秒频率梳既不需要光学也不需要射频外部参考。在第一步中，该技术允许我们通过超宽带差频产生来光学地消除载波包络相位滑移。在第二步中，优雅地解决了锁模振荡器的固有量子限制相位噪声的放大。我们有效地抑制这些多余的波动的基本振荡器的优越的短时间噪声特性的直接转移到无偏移的梳。我们的组合方案提供了一个高精度的频率参考完全自主运行，从而标志着一个新时代的光纤为基础的源在先进的应用，从空间探索到基本常数的不变性测试。
2018-07-09 physics.optics
Unidirectional, dual-comb lasing under multiple pulse formation mechanisms in a passively mode-locked fiber ring laser
双梳状激光器可以同时产生异步超短脉冲，是近年来研究的热点。他们可能是一个有趣的替代目前的双激光器光学频率梳源与高度复杂的电子控制系统。如果通过所有脉冲行进的公共光路产生，则可以显著降低不同脉冲串的谱线之间的共模噪声。因此，从一个完全共路的单向激光腔产生相干双梳将是一个有趣的领域探索。在本文中，我们展示了这样的双梳激光方案的基础上，纳米材料的可饱和吸收体与额外的脉冲窄化和加宽机制，同时引入到锁模光纤激光器。多个孤子形成机制之间的相互作用导致了不寻常的分叉，形成了具有不同特征的双脉冲态。同时振荡的脉冲与四倍的脉冲宽度和几十赫兹的重复频率差的差异进行了观察。这些光谱重叠，皮秒和飞秒脉冲之间的相干性进一步验证了相应的异步交叉采样和双梳光谱测量。
2016-04-19 physics.ins-det physics.optics
Influence of time-delayed feedback on the dynamics of temporal localized structures in passively mode-locked semiconductor lasers
在本文中，我们分析了光反馈对被动锁模环形激光器在时间局域结构下的动力学行为的影响。该激光系统由延迟微分方程系统建模，该延迟微分方程系统包括与激光腔和反馈回路相关联的延迟项。使用直接数值模拟和路径连续技术相结合，我们表明，反馈回路创建回声的主脉冲的位置和大小强烈依赖于反馈参数。我们证明，在长腔制度，这些回波可以连续取代主脉冲，这定义了它们的寿命。这种脉冲不稳定性机制起源于鞍结无限周期型的全局分叉。此外，我们表明，在噪声的影响下，稳定的脉冲表现出的行为特征的可激发系统的形式。此外，对于谐波的解决方案组成的多个均匀的脉冲每往返我们表明，如果脉冲的位置与另一个的回波相吻合，这些解决方案的稳定性的范围增加。最后，它表明，在这些共振，不同的解决方案的分支连接的倍周期分岔。
2022-03-04 nlin.PS physics.optics
Continuous-wave stability and multi-pulse structures in a universal Complex Ginzburg-Landau model for passively mode-locked lasers with saturable absorber
针对具有任意非线性的被动锁模光纤激光器的广义模型，从理论上研究了连续波和多脉冲结构的动力学和稳定性。该模型的特征在于具有饱和非线性的一般形式（$I^m/(1+ΓI)^n$）的复Ginzburg-Landau方程，其中$I$是场强，$m$和$n$是两个正实数，$Γ$是光场饱和功率。对控制方程的不动点解的分析揭示了幅频平面上奇异点的一个有趣的轨迹，该轨迹由零个、一个或两个不动点组成，取决于$m$和$n$的值。在调制不稳定性理论的框架内分析了连续波的稳定性，结果表明多周期波结构的连续波振幅增长率和传播常数特性存在分叉。在完全非线性状态下，这些多周期波结构变成多脉冲序列，通过模型非线性方程的数值模拟揭示，通过考虑对（$m$，$n$）的值的不同组合来突出显示其丰富的多样性。结果是一致的多脉冲结构的动力学在几种情况下的被动锁模激光器与可饱和吸收体，以及与预测的存在多脉冲结构和束缚态孤子在光纤中的强光学非线性，如五阶和饱和非线性。
2021-09-15 nlin.PS physics.app-ph physics.optics
Dynamics and instabilities of Lasing Light Bullets in Passively Mode-Locked Semiconductor Lasers
最近，理论上预测了在耦合到远距离可饱和吸收体的激光输出中存在鲁棒的三维光子弹（LB）。在这篇文章中，我们分析了这些耗散局域结构的稳定性和存在范围，并提供了指导方针和现实的参数设置，为他们的实验观察。为了减少分析的复杂性，我们首先近似的三维问题的减少方程的动力学的横向配置文件。这一有效的理论为LB膜的形成机理提供了一个直观的图像。此外，它使我们能够进行详细的多参数分岔研究，并确定不同的机制不稳定。结果表明，LB主要经历均匀振荡或对称破缺的横波辐射。此外，我们的分析揭示了几个非直观的缩放行为的线宽增强因子和饱和参数的函数。我们的结果证实了直接数值模拟的整个系统。
2017-06-02 nlin.PS physics.optics
High-energy picosecond pulses with a single spatial mode from a passively mode-locked, broad-area semiconductor laser
本文提出一种被动锁模宽区半导体激光振荡器，利用外腔单空间模选择和两段式可饱和吸收体调控，在无放大器条件下获得高亮度、高能皮秒脉冲。
2023-10-02 physics.app-ph physics.optics
Self-cleaning effect in an all-fiber spatiotemporal mode-locked laser based on graded-index multimode fiber
我们实现了一种基于渐变折射率多模光纤的全光纤时空锁模激光器。由于渐变折射率多模光纤器件具有较高的损伤阈值，输出单脉冲能量高达11.67 nJ。由于自清洁效应，锁模状态下的光束质量比连续波状态下有明显改善。通过多模光纤放大器对脉冲进行放大，可以在基于梯度折射率模场光纤的全光纤系统中获得高功率、高光束质量的脉冲。
2020-10-22 physics.optics
Short length Lyot filter utilized in dual-wavelength and wavelength tunable mode-locked fiber laser generation
双波长锁模光纤激光器和波长可调谐锁模光纤激光器是一种很有前途的光源。然而，很少有报道，产生这两个输出从一个激光腔。在本报告中，我们利用短长度的Lyot滤波器，从一个激光腔输出双波长和波长可调谐的锁模光纤激光器。双波长锁模光纤激光器的中心波长为1540 nm和1564 nm，可调谐范围约为32 nm。我们相信它可以提供一个简单的装置，从一个激光腔中产生双波长和波长可调谐的锁模输出。
2019-12-24 physics.optics
Vector Dissipative Solitons in Graphene Mode Locked Fiber Lasers
实验研究了原子层石墨烯锁模掺铒光纤激光器的矢量孤子运转。在具有大净腔色散的色散管理腔光纤激光器中，实验观察到了偏振旋转和偏振锁定矢量耗散孤子，而在反常色散腔光纤激光器中，实验观察到了相位锁定NLSE孤子和诱导NLSE孤子。光纤激光器的矢量孤子操作明确地证实了当光垂直于其2D原子层入射时原子层石墨烯的偏振不敏感可饱和吸收。
2010-02-26 physics.optics
High-channel-count 20 GHz passively mode locked quantum dot laser directly grown on Si with 4.1 Tbit/s transmission capacity
低成本、小尺寸、高效率和可批量生产的片上波分复用（WDM）光源是未来硅电子和光子集成电路（EPIC）中的关键部件，其可以满足快速增加的带宽和较低的每比特能量要求。本文首次报道了生长在互补金属氧化物半导体（001）基片上的20 GHz高通道数低噪声被动锁模量子点激光器。该激光器在O波段具有宽的锁模区。测量了82.7 fs（4 - 80 MHz）的创纪录低定时抖动值和1.8 kHz的窄RF 3 dB线宽。该梳的3dB光带宽为6.1nm（包含58条线，其中80条线在10 dB带宽内）。在10 MHz ~ 10 GHz频率范围内，全谱和单波长信道的积分平均相对强度噪声值分别为-152 dB/Hz和-133 dB/Hz。利用64个信道，通过采用32 Gbaud Nyquist四电平脉冲幅度调制格式实现了每秒4.1太比特的总传输容量。所展示的性能使该激光器成为未来大规模硅EPIC中多太比特/秒光互连的引人注目的片上WDM源。
2018-12-11 physics.app-ph physics.optics
Compact graphene mode-locked wavelength-tunable erbium-doped fiber lasers: from all anomalous dispersion towards all normal dispersion
实验研究了原子层石墨烯锁模掺铒光纤激光器在不同腔色散条件下的孤子运转和孤子波长调谐。结果表明，这种光纤激光器不仅可以实现孤子波长的大范围调谐，而且可以实现孤子脉宽的大范围调谐。我们的研究结果表明，石墨烯锁模掺铒光纤激光器提供了一个紧凑的，用户友好的和低成本的波长可调谐超高速脉冲源。
2010-03-26 physics.optics
Generation of femtosecond optical vortex beams in all-fiber mode-locked fiber laser using mode selective coupler
实验研究了一种基于单模光纤和少模光纤组成的全光纤熔融耦合器的高阶光涡旋脉冲激光器。在锁模腔中插入的熔融SMF-FMF耦合器不仅可以实现从LP 01模到LP 11或LP 21模的模式转换，其宽带宽度超过100 nm，而且可以直接输出飞秒涡旋脉冲。据我们所知，这是第一次在锁模光纤激光器中产生高阶脉冲涡旋光束的报道。产生的140飞秒涡旋光束具有以1544 nm为中心的67 nm的光谱宽度。
2016-11-30 physics.optics
Impact of pulse dynamics on timing jitter in mode-locked fiber lasers
研究了锁模光纤激光器在不同锁模状态下的高频定时抖动谱密度。测量了锁模状态可切换Yb光纤激光器在奈奎斯特频率范围内的量子噪声限制的定时抖动谱，其分辨率低于100。在10 kHz ~ 40 MHz范围内，测量了孤子、展宽脉冲和自相似Yb光纤激光器的积分均方根定时抖动分别为1.8 fs、1.1 fs和2.9 fs。首次从实验上揭示了抖动谱密度与脉冲形成机制的关系。
2011-04-07 physics.optics
Ultrashort pulse generation from a graphene-coupled passively mode-locked terahertz laser
研究通过在双金属半导体2.30-3.55 THz线激光器腔体上图案化多层石墨烯可饱和吸收体，首次实现了一种自启动、小型化的4.0 ps超短脉冲被动锁模太赫兹激光器。
2022-09-21 physics.optics
Generation mode-locked square-wave pulse based on reverse saturable absorption effect in graded index multimode fiber
首次报道了基于反向可缝合吸收的渐变折射率多模光纤的锁模方波脉冲掺镱光纤激光器。通过调节抽运功率，可以在350 ps ~ 52.6 ns的范围内实现方波宽度的调谐，3dB带宽为0.73 nm。单模抑制比超过65 dB，说明锁模工作状态良好。同时，利用啁啾测量系统研究了脉冲特性。锁模方波脉冲光纤激光器可作为高功率光源应用于工业领域。
2019-04-14 physics.optics
Hierarchy, dimension, attractor and self-organization -- dynamics of mode-locked fiber lasers
锁模光纤激光器是产生超短脉冲的重要光源之一。然而，对于锁模光纤激光器中丰富多样的状态和复杂多样的非线性行为背后的驱动力，还没有一个统一的描述。在这里，我们提出了一个全面的理论框架，基于复杂性科学，从而提供了一个全新的方式来思考锁模光纤激光器的行为。这种层次结构的框架提供了一个可变维的模型，从而产生一个简单而优雅的视图，可以系统地描述许多复杂的状态。首次提出了一组新的锁模光纤激光态的存在性。此外，对吸引子盆的研究揭示了这些系统中随机性、滞后性和多稳定性的起源。这些结果为锁模光纤激光器的动力学分析和新系统的设计奠定了基础。该范式将在不同的研究领域有广泛的潜在应用。
2016-06-02 physics.optics
Mode-locked fiber laser with offset splicing between two multimode fibers as a saturable absorber
提出了一种基于两种渐变折射率多模光纤偏置拼接技术的新型锁模光纤激光器，并进行了实验验证。偏置拼接点结构通过非线性多模干涉机制充当可饱和吸收体。该器件的吸收调制深度为2.8%，饱和强度为2.5 MW/cm 2。当泵浦功率达到114 mW时，光纤激光器工作在稳定的锁模状态。该激光器的振荡波长为1039 nm，脉冲宽度为17.6 ps，重复频率为32.619 MHz，信噪比为65 dB。光纤激光器具有成本低、损伤阈值高、易于制造等优点，在超快光子学和工业加工等领域有着广泛的应用前景。
2018-07-03 physics.optics
