Single-mode InAs/GaAs quantum-dot DFB laser with oxidized aperture confined surface grating
提出氧化孔径限制表面光栅结构，简化InAs/GaAs量子点DFB激光器制造，实现单模、15.1 mW输出、44 dB边模抑制比和1.79 MHz窄线宽。
2025-04-24 physics.optics
Scalable single-mode Berkeley Surface Emitting Lasers
电磁孔径的缩放是一个长期存在的问题，已经研究了至少六十年，但仍未得到解决[1-5]。受高阶横模存在的限制，单孔腔的尺寸从根本上限制了单模激光器发射的功率或量子光源的亮度。现有电磁孔径的自由光谱范围在孔径尺寸增加时变为零，并且尺度不变孔径或激光器的演示仍然难以捉摸。在这里，我们报告开放狄拉克电磁孔径，利用一个微妙的腔模式依赖的缩放在倒易空间中的损失。对于具有二次色散的腔，模式的复频率随着腔的尺寸而彼此会聚，使得腔总是多模的。令人惊讶的是，对于一类具有线性色散的腔体，我们发现，虽然腔体模式的实部彼此的收敛被延迟（它仍然很快地变为零），但归一化的复自由光谱范围收敛于由不同布洛赫带的损耗率决定的常数。我们表明，这种非常规的缩放腔模式的复杂频率在开狄拉克电磁孔径保证单模操作的大腔。我们的实验表明，单模激光的腔是保持当腔的尺寸按比例放大。我们将这种光源命名为伯克利表面发射激光器（BerkSELs）。我们进一步表明，所提出的单模BerkSEL发射的远场对应于电荷2的拓扑奇异性，与我们的理论完全一致。开狄拉克孔径为开波系统中的光-物质相互作用和基础科学开辟了新的途径，并应用于经典和量子通信，传感和成像。
2022-02-24 physics.optics
Soft aperture spatial filtering: 1.5W in a single spatial mode from a highly multi-mode laser diode in an external cavity
宽面积激光二极管因其可以产生的高光功率而具有吸引力。不幸的是，这种高功率通常是以严重降低的空间相干性为代价的，因为半导体波导的宽区域固有地是空间多模的（在慢轴上）。我们展示了一种通过将大功率宽区域半导体激光器放置在模式选择性的外腔中来显著提高其空间相干性的方法。我们设计的腔，这样的二极管孔径作为自己的空间滤波器，避免了需要一个腔内狭缝滤波器，并最佳地利用整个增益介质。我们证明了这种软滤波方法使用宽二极管的$200 \rm{μm}$和$300 \rm{μm}$宽度，并比较其功率效率的标准方法的硬过滤与狭缝。我们获得高增益操作在一个纯单模，演示高达$1.5\rm{W}$ CW功率在$1064 \rm{nm}$与高光束质量。
2022-08-25 physics.optics
Laser Writing of Parabolic Micromirrors with a High Numerical Aperture for Optical Trapping and Rotation
本文提出利用CO2激光烧蚀玻璃并镀金，高通量制造高数值孔径抛物面微镜，实现微珠三维光捕获（最大刚度52 pN/μm/W）及球霰石粒子旋转，验证其作为原位光学元件的可行性。
2023-08-11 physics.optics
High-Fidelity Optical Monitoring of Laser Powder Bed Fusion via Aperture Division Multiplexing
本文提出孔径分割复用（ADM）方法，通过共用光学元件同时实现激光聚焦与高保真光学监测，并在LPBF试验台上验证其可分辨细至4.3微米的孔隙，为部件疲劳性能的过程内合格鉴定提供新途径。
2024-11-20 physics.optics
Field enhancement of intense laser pulses in a subwavelength plasma aperture
本研究通过三维粒子模拟证实强激光脉冲在亚波长等离子体孔径中可实现非共振的显著场增强，揭示其能量集中源于入射场与背向散射纵向场的干涉，为极端强度下的等离子体光学器件应用提供了可能。
2025-10-30 physics.optics physics.plasm-ph
Ultra-low threshold lasing through phase front engineering via a metallic circular aperture
具有超低阈值和最小基底面的半导体激光器是一个积极研究的课题。这种器件需要高品质因数激光腔与小有源区体积的组合，这推动了对利用纳米光学概念的新颖腔几何形状的追求。对于高反射率涂覆脊形激光器，其中光被紧密地限制在波导中，低阈值只能通过强烈地减少在激光器端面处产生的衍射损耗来实现。我们在这里表明，有点反直觉，打开一个精心设计的孔径在金属小面涂层可以同时提高其传输和模态反射率，通过校正在亚波长尺度的相位前。数值模拟和实验结果表明，光学镜损失减少高达40%，而传输增加了四个数量级。将这种方法应用于短腔量子级联激光器的两个方面，我们实现了激光器在室温下的电损耗仅为143 mW。这种光源特别适合于在中红外波长范围内操作的便携式和电池供电的化学试剂感测应用，其中多种温室气体和污染气体具有其基本吸收线。我们的工作建议进一步的应用，包括频率梳色散工程的可能性，并可以在广泛的光电系统中实现。
2021-04-06 physics.optics
Time resolved pattern evolution in a large aperture laser
我们在宽口径激光器中测量了准瞬时横向斑图。观察到在渐进时间积分记录中产生边界确定的规则结构的无序图案。通过对Maxwell-Bloch方程组的线性分析和数值积分，我们可以解释实验的特征。我们表明，这个系统是远离阈值不能完全理解与微扰模型。
1999-11-22 nlin.PS patt-sol physics.optics
Coupling of optical far-fields into aperture-less plasmonic nanofibre tips
本文报道了表面等离子体激元的激发金涂层纳米纤维尖端的侧面照明与激光束和耦合的表面等离子体激元的光纤。测量结果表明耦合效率对入射角有很强的依赖性，最大耦合效率约为百分之几。此外，光纤针尖被用作扫描探针装置，用于测量聚焦激光束的束腰。这项工作的动机是在冷原子的量子光学实验中使用这种等离子体纳米纤维尖端。
2013-08-07 physics.optics
Multi-pass oscillator layout for high-energy mode-locked thin-disk lasers
提出了一种新的多程谐振腔光学布局，为锁模薄片激光器的脉冲能量定标铺平了道路。我们提出的多通谐振腔由一系列几乎相同的光学段组成。每个段对应于在光学稳定腔中的往返行程，所述光学稳定腔包含呈现软孔径效应的有源介质。该方案适合于能量和功率缩放，因为与基于4f的方案相反，该多程谐振器的稳定区域不随程数而缩小。这种多段谐振器的本征模的模拟需要考虑孔径效应。这已经通过将有效高斯孔径实现为具有虚焦距的透镜的ABCD矩阵形式来实现。最后，我们提出了一种简单的方法，通过对所用光学元件进行最小限度的重新排列，将工业中使用的最先进布局的稳定区域增加一倍。
2016-05-02 physics.optics
Low Reflectance All-Glass Metasurface Lenses Based on Laser Self-generated Nanoparticles
Lawrence Livermore National Laboratory（劳伦斯利弗莫尔国家实验室）
本文提出利用激光自生成纳米颗粒制备低反射全玻璃超材料透镜，实现高功率激光光学的高孔径、高通量和耐用性需求。
2026-03-09 physics.optics
Dynamics of a single-mode semiconductor laser with incoherent optical feedback
将Lang-Kobayashi方程推广到非相干反馈的情况，提出了一种新的具有光反馈的半导体激光器模型。该方程由一个随机变量补充，该随机变量模拟激光腔内场与反馈场之间的随机相位差。结果表明，对于弱到中等的反馈，从相干到非相干反馈的过渡导致取代动力学混沌的几乎平稳的激光强度略有波动。然而，不相干反馈可以导致混沌振荡，但在相当大的反馈水平。
2013-10-28 physics.optics
Robust kHz-linewidth distributed Bragg reflector laser with optoelectronic feedback
我们展示了一个光学和电子反馈的组合，显着缩小了分布式布拉格反射器激光器（DBR）的线宽。我们使用来自长外部光纤路径的光反馈来降低激光器的高频噪声。放置在光反馈路径内部的电光调制器允许我们将电子反馈应用于具有非常大带宽的激光频率，从而实现对抑制激光噪声的低频分量的参考腔的鲁棒和稳定锁定。光学和电子反馈的组合使我们能够显著降低激光器在所有频率上的频率噪声功率谱密度，并将其线宽从1.1 MHz的自由运行值缩小到1.9 kHz的稳定值，这受到检测系统分辨率的限制。这种方法能够在宽波长范围内基于DBR构建具有亚kHz线宽的鲁棒激光器。
2019-10-07 physics.optics
A giant controllable gap in the optical spectrum of a semiconductor laser subject to intense feedback with rotated polarization
在极强反馈功率的限制下，研究了延迟光反馈的半导体激光器。在一定的反馈偏振旋转角度范围内，激光器的发射光谱显示出一个宽度超过太赫兹的巨大的间隙。通过反馈偏振旋转角的调节，可以调节间隙的位置和宽度。我们证明了一种理论方法，基于载流子密度光栅感应电势，解释了我们的实验结果。
2007-10-09 physics.optics
Nonlinear Dynamics of Semiconductor Lasers Subject to Optical Feedback
这篇博士论文的三个目标是提高对半导体激光器在外部光反馈下观察到的动态不稳定性的机制的理解，提出一种抑制这些不稳定性的技术，并最终利用它们，例如用于安全通信或产生微波时间周期振荡。
2009-09-23 physics.optics
Acousto-optic laser optical feedback imaging
提出了一种将成像激光和超声波相结合的光子噪声和衍射极限成像方法。激光光学反馈成像（LOFI）技术是一种超灵敏的成像方法，用于通过散射介质或嵌入散射介质中对物体进行成像。然而，LOFI性能受到实验装置中发生的寄生光反馈的极大限制。在这项工作中，我们已经标记的弹道光子的声光效应，以过滤寄生反馈效应，并达到理论和最终的灵敏度的LOFI技术。介绍了声光激光光反馈成像（AO-LOFI）技术的原理和实验装置，并对寄生反馈进行了抑制。
2012-06-21 physics.optics
Feedback-assisted Femtosecond Pulsed Laser Ablation of Non-Planar Metal Surfaces: Fabrication of Optical Apertures on Tapered Fibers for Optical Neural Interfaces
我们提出了一种反馈辅助的激光直写方法来进行纤维光学器件的激光烧蚀，其中它们的光收集信号被用来优化它们的性能。飞秒脉冲激光束被用来烧蚀沉积在锥形光纤周围的金属涂层，用于显示该方法对具有小曲率半径的图案化器件的适用性。在处理过程中，相同的脉冲在周围环境中产生双光子荧光，并且监测信号以通过光谱分析来识别随时间的不同图案化方案。所采用的飞秒光束主要与金属涂层相互作用，留下几乎完整的底层二氧化硅，并使荧光耦合到一个特定的子集的导模，验证了远场分析。虽然这里描述的方法用于锥形光纤，用于获得有效的光收集在光学神经接口领域，它可以很容易地扩展到其他基于波导的设备，并代表了一种通用的方法，以支持实现闭环激光烧蚀系统的纤维光学。
2020-04-20 physics.app-ph physics.optics
Tapered amplifier laser with frequency-shifted feedback
提出了一种基于锥形放大器的移频反馈（FSF）激光器。该激光器作为相干宽带光源工作，光谱宽度高达370GHz，相干时间为2.3us。如果FSF激光器由连续波激光器播种，则除了宽带发射之外，还出现跨越输出光谱的频率梳。该激光器输出功率为280mW，中心波长为780nm。锥形放大器的易用性和灵活性使我们的FSF激光器在广泛的应用中具有吸引力，特别是在计量领域。
2016-12-12 physics.optics
Theoretical analysis of optical feedback-controlled emission of dual-wavelength lasers
本文通过速率方程模型数值分析光反馈对双波长激光器发射的影响，发现短反馈腔和强反馈可实现稳健切换，且反馈相位差非关键参数，结果与实验一致。
2025-09-11 physics.optics
Self-aligned setup for laser optical feedback imaging insensitive to parasitic optical feedback
在本文中，我们提出了一种新的光学结构的激光光学反馈成像（LOFI）技术，它使得它有可能避免的光学寄生后向散射的不利影响所介绍的所有光学接口之间的激光源和研究对象。该提议的设置不需要特定或复杂的对准，这就是为什么我们可以将提议的设置视为自对准。我们描述的原则，用于避免寄生的背散射的贡献，显着恶化的幅度和相位信息包含在LOFI图像。最后，我们给出了成功的演示的振幅和相位的图像与此自对准设置中存在的寄生反射。
2014-02-26 physics.optics
Self-adaptive single frequency laser assisted by distributed feedbacks
超窄线宽高相干光源在激光干涉仪、引力波天文台、激光无线电等众多领域都具有重要的研究意义。本文从深入分析反馈信号激励下增益带内载流子的消耗和补充规律入手，提出了分布反馈辅助的激光线宽极限压缩的压缩思想。因此，一种新的激光器配置被证明。分布反馈结构将与输出波长匹配的腔模信号反馈到主腔，提供激光增益所需的激励信号。此外，基于片上分布反馈激光器系统进行了相应的实验研究。在正常工作条件下，获得了边模净化比为80 dB，线宽为10 Hz，洛伦兹线宽为亚Hz，相对强度噪声（RIN）为-150 dB/Hz的超窄线宽激光器。该方法适用于其他增益类型的激光器，也为其他激光器参数的极端调制提供了一个新的视角。
2020-11-27 physics.optics
Time-delay signature concealed broadband gain-coupled chaotic laser with fiber random grating induced distributed feedback
采用光纤随机光栅诱导分布反馈扰动混沌半导体激光器，将连续激光注入混沌半导体激光器，形成增益耦合混沌激光器系统，获得了功率谱平坦的宽带混沌激光器，最高功率谱可达8.5GHz。通过主激光器和从激光器之间的适当频率失谐，实现了超过三倍的带宽增强。与普通的混沌激光器不同，这种宽带混沌激光器的输出不含时延特征，可以用于实际的实时随机数产生，在信息安全和计算系统等领域有着广泛的应用前景。
2018-07-27 physics.optics
Dynamics and stability conditions of semiconductor lasers under external optical feedback from both sides of the laser cavity
为了提高相干通信系统的光谱效率，需要具有更窄线宽的激光器，因为它们能够实现具有更低误码率的高阶调制格式。特别地，半导体激光器由于其紧凑性、低功耗和大规模生产的潜力而成为关键部件。在现场测试的情况下，它们的输出耦合到光纤，使它们容易受到外部光反馈（OFB）的影响。这对其稳定性具有不利影响，因此传统上通过采用例如光学隔离器和成角度的输出波导来对抗。在这项工作中，以一种新的方式探索，以减少和稳定的激光线宽。传统上，在仅将其施加到激光腔的一侧的情况下研究了双折射。相反，这项工作给出了一个概括的情况下，双方的反馈。它使用通过通用代工平台提供的光子组件来实现，从而为具有高技术就绪水平的设备创造了一条道路。数值结果表明，相对于单反馈的情况下，双反馈的情况下的性能的改善。特别地，通过适当地选择来自两侧的反馈的相位，发现了宽的稳定性区域。这项工作为低成本，集成和稳定的窄线宽集成激光器铺平了道路。
2021-12-27 physics.optics
Mode switching in ring lasers with delayed optical feedback
我们已经证明，一个相当弱的外部光反馈延迟可以导致模式切换的反传播模式。延迟时间应长于任何系统特征时间。从第一性原理出发，推导出了具有延迟光反馈的环形谐振腔的基本方程。导出了所需外反馈强度的解析表达式。除了常规行为外，系统还表现出复杂的混沌行为。
2013-12-25 physics.optics
Time-delay signature suppression in a chaotic semiconductor laser by fiber random grating induced distributed feedback
我们证明了在光纤随机光栅分布反馈的扰动下，半导体激光器可以发出无时延的混沌光。为了研究激光二极管在随机分布反馈作用下的混沌动力学行为，建立了基于Lang-Kobayashi模型的理论模型。预测了随机分布反馈在抑制时延特征方面优于单反射反馈。在实验中，光纤随机光栅产生的大量随机时延反馈将大量的外腔模引入半导体激光器，导致混沌动力学的高维数，从而掩盖了时延特征。所获得的具有最大抑制的时间延迟特征为0.0088，这是迄今为止最小的。
2017-03-21 physics.optics
Ultra-narrow Linewidth Fiber Laser with Self-injection Feedback Based on Rayleigh Backscattering
提出并实现了一种基于自注入反馈的超窄线宽单纵模光纤激光器。由于RBS的线宽比入射光在光纤中的线宽窄，并且它们具有相同的中心波长，RBS可以作为压缩光纤环形激光器中入射光线宽的机制。此外，自注入反馈方法除了可以扩大自由光谱范围外，还可以采集更多的RBS信号，进一步压缩激光线宽。实验结果表明，该激光器的边模抑制比达到75dB，激光线宽可低至~ 130 Hz。
2014-01-08 physics.optics
Suppression of coherence collapse in semiconductor Fano lasers
我们表明，半导体法诺激光器强烈抑制动态不稳定性引起的外部光反馈。与传统的法布里-珀罗激光器相比，反馈稳定性提高了几个数量级，在许多情况下甚至完全抑制了相干崩溃，这对集成光子学的应用至关重要。本文用推广的Lang-Kobayashi模型分析了有外反馈的半导体激光器的激光动力学，导出了临界反馈能级的解析表达式。
2019-11-06 physics.optics
Acoustic-optic Q-switched cavityless weak-feedback laser based on Nd:GdVO4 bounce geometry
基于Nd：GdVO_4激光器的反射几何结构，实现了无腔弱反馈声光调Q（AOQ）激光器。该激光器的重复频率可达500 kHz，输出功率大于4W。在100 kHz处的脉冲宽度达到5.2 ns，这是往返时间的4.3倍。首次提出了调Q无腔弱反馈激光器的理论。该理论非常适合于分析与往返时间相当的短脉冲。利用该理论，对我们的实验条件进行了仿真。仿真结果与实验结果的一致性证明了理论的正确性。
2019-04-10 physics.optics
Ultra-narrow linewidth laser across the C-band using polarization-controlled dual-cavity feedback
提出偏振控制的双外部光纤腔反馈方法，在42 nm调谐范围内抑制相干崩塌，将半导体激光器本征线宽从MHz压缩至亚kHz，最高10%反馈功率下仍低于100 Hz。
2025-03-17 physics.optics
Random laser action with coherent feedback via second-harmonic generation
实验研究了二次谐波产生的相干反馈随机激光作用。与传统的基于光致发光效应的随机激光作用相比，由于材料固有的能级结构，随机激光作用需要在激活介质中有很强的光响应，且响应波段固定，而这种随机倍频激光作用表明了环形腔对非线性信号的可能限制，并由于非线性过程中灵活的频率转换拓宽了响应波段。相干随机激光与非线性光学的结合将为我们提供另一种可能的突破相位匹配限制的途径，利用光纤或基于反馈的波前整形方法来定向传输发射信号。这一工作在随机激光器、无相位匹配非线性光学等方面具有潜在的应用前景，并为随机非线性光学（RNO）带来了新的思考。
2016-11-23 physics.optics
Nanosecond-scale discrete wavelength switching in feedback-controlled single-gain-section multi-wavelength lasers
Vrije Universiteit Brussel (VUB)（布鲁塞尔自由大学）
本研究通过相控反馈实现单增益段多波长激光器的纳秒级离散波长切换，展示了其在高速全光网络中的应用潜力。
2026-02-25 physics.optics
Dynamical amplification of phase conjugation using a modulated optical feedback in a Nd:YVO_4 laser
本文研究了二极管泵浦Nd ~（3+）：YVO_4固体激光器增益介质中相位共轭的动态放大。因此，与经典零差方法相比，观察到相位共轭波的调制幅度的增强高达+30 dB。
2014-02-26 physics.optics
Wavelength switching dynamics of two-colour semiconductor lasers with optical injection and feedback
本文研究了光注入反馈双色半导体激光器的波长开关动力学。这些器件包括开槽区域蚀刻到激光脊波导定制的输出光谱。实验测量表明，在这些设备的一个或两个模式的光注入可以诱导波长双稳态。调制光注入的测量开关动态被证明是在一个简单的速率方程模型的基础上与数值模拟非常一致。我们还通过实验证明了在较短的外腔长度下，延时光反馈可以引起波长双稳。数值模拟表明，这种双色光反馈系统可以提供快速的光存储功能的基础上注入的光脉冲，而不需要一个外部保持光束。
2012-07-10 physics.optics
Coherent microscopy by laser optical feedback imaging (LOFI) technique
介绍了激光光学反馈成像（LOFI）技术在相干显微术中的应用。这种使用频移光学反馈的简单而有效的技术需要扫描样品以获得图像。讨论了检流镜扫描引起的渐晕、场曲等对幅相信号的影响。提出了一种简单的基于相位图像的监测方法，以找到扫描器的最佳位置。最后，一些实验结果说明这种技术。
2012-06-19 physics.optics
InP femtosecond mode-locked laser in a compound feedback cavity with a switchable repetition rate
提出了一种单片集成锁模半导体激光器。该复合环形腔由对撞脉冲锁模（ML）子腔和无源法布里-珀罗反馈子腔组成。这两个1.6 mm长的子腔通过在两端使用片上反射器耦合，从而实现谐波锁模。通过改变直流偏置条件，光学模式间隔从50到450 GHz的实验证明。从该激光二极管发射的短于0.3 ps的超快脉冲显示在自相关迹线中。
2018-02-16 physics.optics
Feasibility considerations of a soft-x-ray distributed feedback laser pumped by an x-ray free electron laser
讨论了X射线自由电子激光（X-FEL）泵浦软X射线分布反馈激光（DFL）的可行性。所考虑的DFL是Mg/SiC双层布拉格反射器，其由57.4eV的单个X-FEL聚束泵浦，在49 eV处激发对应于3s-3d -> 2 p1/2，3/2跃迁的MgL 2，3发射。基于由Yariv和Yeh开发的模型和扩展的耦合波理论，我们表明，这将是可能的，以获得与现有的X-FEL设备提供的泵浦兼容的阈值增益。
2014-06-23 physics.optics
Nonlinear modification of the laser noise power spectrum induced by a frequency-shifted optical feedback
本文研究了频移光反馈作用下激光器的稳态（即拍频调制信号）和瞬态（即激光量子噪声）动力学之间的非线性耦合。我们展示了如何在不同的光反馈条件下的噪声功率谱，更具体地说，激光器的弛豫振荡频率的修改。具体来说，我们研究的影响（i）返回到激光腔的光量和（ii）之间的频率偏移和固有弛豫频率的初始失谐。本文给出了弛豫频率与拍频信号强度的关系，以及噪声功率谱的形状，给出了非线性激光动力学的传递调制函数（即放大增益）的图象，理论预测与实验数据符合得很好，并得到了数值解的证实。
2016-09-30 physics.optics
Lowering the lasing threshold of distributed feedback lasers with loss
研究了具有放大和损耗层的一维分布反馈激光器的激光产生。我们表明，当激射频率从放大介质的过渡频率不同，损耗诱导激射可能会发生由于扩大的谐振器模式与吸收层中的损耗增加。这种加宽导致激射频率向跃迁频率的偏移。结果，腔模与放大介质的相互作用增强，激光阈值降低。
2015-11-27 physics.optics
$4π$ Combination of Gaussian Laser Beams
Laboratoire LPCQ, UMMTO（UMMTO LPCQ实验室）
本文推广了先前$2π$聚焦配置的研究，提出使用两个相对源平面实现$4π$立体角聚焦，发现焦点强度提升四倍，纵向分辨率显著改善，焦点体积小于$0.5λ^3$。
2026-06-27 physics.optics
Ultrafast Large Area Micropattern Generation in Non-absorbing Polymer Thin-Films by Pulsed Laser Diffraction
我们报道了一种超快，平行和超越主微图形技术的非吸收聚合物薄膜（30 nm-400 nm）的激光衍射通过二维周期性光圈。由基底吸收的激光能量的重新分布导致聚合物薄膜的自组织，其形式为由薄膜的局部熔化和凝固引起的褶皱状表面浮雕结构。与传统的激光烧蚀和激光写入工艺不同，采用低激光能量密度仅被动地使聚合物溶胀作为预烧蚀工艺，而没有材料损失，并且没有与入射辐射的吸收/反应。在衍射图案的辅助下，薄聚合物膜中的自组织产生由细凸起线组成的微结构。这些规则的微结构具有比掩模几何形状复杂得多的形态和可以比掩模中的开口小一个数量级的非常窄的线宽。通过改变膜厚度、孔径尺寸和几何形状以及通过改变衍射图案，通过改变孔-基底距离。
2011-01-27 cond-mat.soft 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
Distributed feedback terahertz frequency quantum cascade lasers with dual periodicity gratings
利用双周期分布反馈光栅实现了太赫兹量子级联激光器的发射频率和输出光束方向的独立控制。通过使用适当的波矢量散射模型，设计了在固定频率下提供光反馈所需的光栅的空间折射率调制，同时设计了以受控角度为中心的远场发射图案。实现了在0°和50°之间通过设计调谐的角度的单模THz发射，导致了用于高度准直的THz QCL的原始相位匹配方法，光刻独立。
2016-05-30 physics.optics
Pulsed Frequency Shifted Feedback Laser for Accurate Long Distance Measurements: Beat Order Determination
对于许多应用来说，远距离测量（10 m - 1000 m）且精度达到10-7是一个挑战。我们表明，这是可以实现的频移反馈（FSF）激光干涉技术，提供的射频拍频顺序的确定作出没有歧义和时间尺度上兼容的大气应用。使用脉冲FSF激光器，我们开发的激光导星应用，我们提出和测试，高达240米，一个简单的方法，用于测量拍阶实时。对动梳模型和Yatsenko模型也进行了讨论。这些模型中的第一个未能解释我们的长距离干涉测量结果。我们表明，长距离测量的精度主要取决于稳定的调制器的声频。
2012-07-09 physics.optics
Blind Gradient-Ascent Phase Alignment for Multi-Aperture Coherent Digital Combining Under Aperture-Dependent Phase Disturbance
Pengcheng Laboratory（鹏城实验室）；Harbin Institute of Technology, Shenzhen（哈尔滨工业大学（深圳））
提出盲梯度上升相位对齐（BGAPA）方法，通过直接最大化合并输出功率迭代调整每个孔径的相位校正，在无符号判决的情况下实现相干合并增益，在四倍孔径数下获得接近理想6.02 dB的SNR提升。
2026-07-14 physics.optics
Plenoptic microscope based on laser optical feedback imaging (LOFI)
我们提出了一个全光显微镜的性能，它结合了高灵敏度的激光光学反馈成像装置，高分辨率的光学合成孔径和散粒噪声有限的信噪比，通过使用声学光子标记的概述。通过使用自适应相位滤波，该显微镜允许相位漂移校正和数值像差补偿（散焦，彗差，散光.）。这种新型显微镜似乎很适合通过散射和非均匀介质进行深度成像。
2015-06-18 physics.optics
Passive intrinsic-linewidth narrowing of ultraviolet extended-cavity diode laser by weak optical feedback
提出了一种利用长外腔弱光反馈缩小商用紫外光栅扩展腔半导体激光器（TOPTICA DL Pro）本征洛伦兹线宽的简单方法。我们实现了抑制频率噪声谱密度为20 dB的测量在1 MHz左右的频率，对应的固有的洛伦兹线宽从200 kHz到2 kHz的收窄。该系统适用于需要窄线宽和低高频噪声的可调谐紫外激光器的实验，如精密光谱学、光学钟和量子信息科学实验。
2014-02-25 physics.optics
Mode-locked and tunable fiber laser at the 3.5 $μ$m band using frequency-shifted feedback
我们报道了一种中红外锁模光纤激光器，该激光器使用声光可调谐滤波器来实现在215 nm范围内频率调谐的频移反馈脉冲产生。激光器工作在掺铒氟化锆基光纤中的3.5 $μ$ m跃迁上，并利用双波长泵浦方案。使用双光子吸收自相关器测量了最小脉冲持续时间为53 ps的稳定的自启动锁模。最长波长为3612 nm，最大平均功率为208 mW。这是目前已知的最长波长的掺稀土锁模光纤激光器。广泛的可调谐性承诺环境传感应用的潜在用途。
2019-09-25 physics.optics
Time delay signature elimination of chaos in a semiconductor laser by dispersive feedback from a chirped FBG
对啁啾光纤布拉格光栅（CFBG）色散光反馈下半导体激光器的时间延迟特性进行了实验和数值研究。与反射镜不同的是，光纤布拉格光栅提供了由色散引起的额外的频率相关延迟，从而诱导出具有不规则模式间隔的外腔模式，而不是由反射镜反馈诱导的固定模式间隔。与镜像反馈相比，CFBG反馈可以大大抑制甚至消除TDS，但随着反馈量的增加，它也会导致类似的准周期混沌路径。在实验中，采用色散为2000 ps/nm的CFBG，与镜反馈相比，TDS降低了90%，约为0.04。此外，数值和实验结果表明，TDS的演变是完全不同的：TDS下降更快地下降到一个较低的平台（甚至自相关函数的背景噪声水平），永远不会再次上升。这种演化趋势也不同于FBG反馈的演化趋势，即TDS随着反馈强度的增加先减小到最小值，然后再增加。此外，CFBG反馈没有滤波效应，并且不需要对反馈光进行放大。
2017-02-17 physics.optics
Energy limit for linear-to-nonlinear femtosecond laser pulse focusing in air
紧聚焦的高功率超短激光脉冲在光学介质中的传播通常受到介质光学非线性的显著影响，介质光学非线性可以显著地影响非线性焦点周围的激光脉冲参数，并且导致焦腰的不可避免的并且通常不期望的空间失真。本文介绍了飞秒钛宝石激光脉冲在不同空间聚焦下在空气中传输的实验研究和数值模拟结果。我们集中研究了脉冲发生偏转时，从线性到非线性的不同聚焦状态下的光谱-角变换和空间变换。对于第一次，我们发现的激光脉冲数值孔径范围，即，从NA=0.002至0.005（激光脉冲能量为1 mJ），其中激光脉冲的频率-角谱和脉冲空间形状的失真是最小的。通过数值模拟，得到了在较宽的聚焦条件范围内，激光脉冲在空气中发生线性聚焦和强非线性聚焦的阈值能量和峰值功率。这种能量极限被证明是减少与脉冲数值孔径增强。我们的研究结果确定了激光脉冲的数值孔径和能量足以获得最大的激光强度与良好的光束质量周围的焦点适合于各种激光微图案化和微加工技术。
2021-04-05 physics.ao-ph physics.optics
Amplified Feedback and Spontaneous Emission Injection in Quantum Cascade Ring Laser Systems
本文利用Lang-Kobayashi框架研究环形量子级联激光器中反向传播模式的切换机制，发现端面反射产生的放大反馈与实验行为一致性超过93%，是驱动模式选择的主导因素。
2025-05-08 physics.optics
Optimum stabilization of self-mode-locked quantum dash lasers using dual optical feedback with improved tolerance against phase delay mismatch
实验研究了在增益区单光反馈和双光反馈作用下，发射波长为~ 1.55 μ m，重复频率为~ 21 GHz的自锁模两区量子dash激光器在宽延迟调谐范围内的射频线宽和定时抖动。各种反馈条件进行了调查和最佳水平确定的最窄线宽和减少的单，双环路配置的定时抖动。我们表明，双环反馈，与较短的反馈腔调谐到完全谐振，其次是微调的相位较长的反馈腔，在最宽的延迟范围内，提供稳定的窄RF频谱，不像单环反馈。此外，对于双环路配置，在完全谐振条件下，集成时序抖动从3.9 ps降至295 fs [10 kHz-100 MHz]，RF线宽从100 kHz缩窄至< 1 kHz，基频边模抑制超过30 dB。我们表明，两个外腔的单独微调的双环路光反馈是远远优于单回路反馈，增加了系统对相位延迟失配的容忍度，使其成为一个强大的和具有成本效益的技术开发实用，可靠和低噪声的锁模激光器，光电振荡器和脉冲光子电路。
2017-05-24 physics.optics
Dispersion Measurement of Ultra-High Numerical Aperture Fibers covering Thulium, Holmium, and Erbium Emission Wavelengths
我们提出了宽带群速度色散（GVD）测量的商业可用的超高数值孔径光纤（UHNA1，UHNA3，UHNA4，UHNA7和PM2000D从相干Nufern）。虽然这些光纤在2 μm波长范围内的超快光纤激光器系统中的色散管理是有吸引力的，但文献中的实验色散数据很少且不一致。在这里，我们展示了使用光谱干涉测量技术，覆盖了通常使用的铒，铥和钬发射带的测量。结果的特点是在标准偏差的不确定性，并与以前的文献报道。为每个光纤提供拟合参数，允许直接复制测量的色散曲线。这一工作有助于超快光纤激光光源的设计和非线性光学现象的研究。
2018-04-27 physics.ins-det physics.optics
Control of dual-wavelength laser emission via optical feedback phase tuning
我们提出并演示了一种基于相位控制光反馈的双波长激光器的两个振幅之间的平衡控制技术。调节反馈腔长度以实现期望的发射波长之间的相对相移，从而为一个波长引入增益的提升，而另一个波长经历额外的损耗。调谐光学反馈相位被证明是控制增益和损耗的有效方式，并且因此，选择两个发射波长中的一个或平衡两个发射波长的幅度。这个概念可以很容易地适用于任何平台，波长范围和波长分离，提供了一个足够的载波耦合和增益可以获得每一个模式。为了证明这种方法的可行性，并评估这种方法的性能，我们已经实现了两个双波长激光器与不同的光谱分离，连同个人的光学反馈回路到一个InP通用铸造平台发射约1550 nm。采用电光相位调制器对反馈相位进行调谐。通过这个单一的控制参数，我们成功地实现了消光比高达38.6 dB的10 nm波长分离和高达49 dB的1 nm波长分离。
2022-07-01 physics.optics
Gain-controlled Broadband Tuneability in Mode-locked Thulium-doped Fibre Laser through Variable Feedback
提出利用可变反馈调控掺铥光纤增益光谱的方法，实现1873–1962 nm近90 nm超快锁模调谐，并通过数值模型揭示脉冲演化机制。
2021-12-09 physics.optics
