Mode instability thresholds for Tm-doped fiber amplifiers pumped at 790 nm
我们使用一个详细的受激热瑞利散射的数值模型来计算模式不稳定阈值在Tm $^{3+}$掺杂光纤放大器。光纤使用790 nm泵浦放大2040 nm光。交叉弛豫过程是强的，允许60%的功率效率。预测的不稳定阈值进行比较，在类似的Yb $^{3+}$掺杂的光纤放大器与976 nm的泵浦和1060 nm的信号，并被发现是更高的，即使在Tm掺杂的放大器的热负荷高得多。Tm掺杂光纤中较高的阈值归因于其较长的信号波长，以及部分由于交叉弛豫加热而导致的较强的增益饱和。
2015-11-18 physics.optics
A continuous wave 10 W cryogenic fiber amplifier at 1015 nm and frequency quadrupling to 254 nm
介绍了一种稳定的1015 nm连续单频光纤放大器系统，输出功率为10 W。它是基于大模双包层光纤冷却到液氮温度。放大后的光的频率增加到254 nm，并用于汞中6^1S - 6^3P跃迁的光谱学。
2013-08-22 physics.optics
Frequency dependence of mode coupling gain in Yb doped fiber amplifiers due to stimulated thermal Rayleigh scattering
利用数值模型研究了阶跃折射率掺Yb光纤放大器中受激热瑞利散射引起的模式耦合增益的频率特性。增益峰值处的频率随纤芯尺寸、掺杂尺寸、布居饱和度、热透镜效应、光纤盘绕、泵浦方向、光暗化和泵浦噪声谱而变化。只要有可能，就将预测的频率与测量值进行比较。
2013-01-18 physics.optics
Increased mode instability thresholds of fiber amplifiers by gain saturation
我们通过数值模拟表明，在大模场面积光纤放大器中，相对于激光增益，粒子数反转的饱和降低了受激热瑞利增益。我们将展示如何利用这种效应提高模式不稳定性阈值的一个重要因素。我们还表明，当受激布里渊散射的抑制和人口饱和效应都考虑在内，反向泵浦放大器具有较高的模式不稳定性阈值比共泵浦放大器的完全Yb $^{3+}$掺杂的核心，和限制掺杂可以进一步提高阈值。
2013-04-03 physics.optics
Transverse mode instability and thermal effects in thulium-doped fiber amplifiers under high thermal loads
我们实验分析了超快，掺铥光纤放大器的平均功率缩放能力。理论上预测，在观察到横模不稳定性（TMI）开始之前，发射波长在2 μ m左右的掺铥光纤激光器系统应该能够承受比掺Yb光纤激光器高得多的热负荷。在这项工作中，我们通过在非常高的热负荷下操作掺铥光纤来实验验证这一理论预测。在单独的实验中，我们分析了两种不同的大芯，掺铥光纤放大器的性能。第一个实验的目的是在超过300 W/m的极端热负载水平下操作短的、非常大的芯的掺铥光纤放大器。即使在这种极端的热负荷水平下，也没有观察到TMI的发生。第二个实验最大限度地提高了可提取的平均输出功率从一个大的核心，铥掺杂，光纤放大器。我们已经实现了1.15千瓦的泵限制的平均输出功率没有TMI的发病。然而，在此功率水平下较长时间的操作期间，放大器性能稳定地下降，并且此后对于超过847 W的平均功率可以观察到TMI。这是第一次，据我们所知，TMI已被报道在掺铥光纤放大器。
2022-01-06 physics.optics
Measuring Thermal Load in Fiber Amplifiers in the Presence of Transversal Mode Instabilities
我们报告详细的高功率光纤放大器内的原位分布温度测量。在不同的种子波长下，测量了具有25微米芯和400微米包层的商用LMA光纤的扣除的热负载和TMI阈值。通过将这些结果与详细的模拟相匹配，我们表明，光暗化对热负载的影响可以忽略不计，因此，对该光纤中的TMI阈值的影响可以忽略不计。
2021-01-29 physics.optics
Wavefront shaping enables high-power multimode fiber amplifier with output control
本文提出利用空间波前整形技术控制高功率多模光纤放大器的输出光束，通过大纤芯降低光强和多模激发展宽布里渊散射谱来抑制受激布里渊散射，实现高效率、窄线宽、高相干性的衍射极限聚焦输出。
2025-04-08 physics.optics
Maximizing the mode instability threshold of a fiber amplifier
我们通过详细的数值模拟表明，受激热瑞利散射可以解释在高功率光纤放大器中观察到的模式不稳定性。我们的模型说明了如何通过消除信号种子和泵浦的幅度和相位调制，以及通过仔细发射信号种子来最大化不稳定阈值功率。我们还说明了光暗化和模式特定损失对阈值的影响。
2013-01-15 physics.optics
Monolithic low-noise erbium-doped thin-film lithium niobate waveguide amplifier with 18 dB fiber to fiber net gain
本文提出一种单片掺铒薄膜铌酸锂波导放大器，在 2 mm×25 mm 尺寸上集成高效边缘耦合器，通过 1480 nm 双向泵浦实现 18 dB 以上光纤到光纤净增益，噪声系数约 5 dB，适用于光通信、计量、光子计算与人工智能等领域。
2025-08-16 physics.optics
Raman fiber amplifier with integrated cooler
提出了一种激光冷却喇曼光纤放大器的新方案。在受激拉曼散射过程中产生的热通过由掺杂在光纤芯中的镱离子的反斯托克斯荧光提供的激光冷却来补偿。该装置用两个泵浦源泵浦。泵浦源之一提供信号的拉曼放大，并且不与光纤芯中的镱离子相互作用。第二泵浦提供具有Yb 3+离子的反斯托克斯荧光的光纤的激光冷却。适当的Yb ~（3+）分布可以提供器件的非热性能。
2009-06-12 physics.optics
Pure passive fiber enabled highly efficient Raman fiber amplifier with record kilowatt power
本文首次提出了基于纯无源光纤的千瓦级高效全光纤化拉曼光纤放大器。该激光系统采用主振荡功率放大结构，同时利用一段渐变折射率无源光纤作为斯托克斯频移和增益介质，与掺稀土增益机制完全无关。当泵浦功率为1368.8W时，获得了1060 nm连续激光输出功率为1002.3W，光-光转换效率为84%。通过放大过程，光束参数M2从泵浦激光的9.17提高到信号激光的5.11，并且作为梯度折射率光纤中光束净化过程的结果，在最大输出功率处亮度增强约为2.57。据我们所知，我们已经展示了第一个千瓦级的高效率拉曼光纤放大器基于纯无源光纤与亮度增强。
2018-11-14 physics.optics
Increasing Modal Instabilities Threshold Through Bidirectional Pumping In High Power Fiber Amplifiers
本文研究了泵浦结构对高功率光纤放大器模不稳定性阈值的影响。利用基于光束传播法（BPM）的时间相关计算机模型，研究了双向泵浦对高功率光纤放大器的MI阈值的影响，并与共泵浦结构进行了比较。模拟结果表明，相对于共抽运方案，双向抽运使不稳定阈值提高了30%。我们将这种阈值增强归因于温度诱导折射率光栅的较弱强度，这是由于沿光纤长度的更均匀的泵浦分布。这种技术表明，工程泵浦方案是一种有前途的方法，导致一个明显的阈值增强的光纤放大器设计的高功率应用。
2016-12-09 physics.optics
Tunable 300 W single-frequency 2 micron fiber amplifier
Air Force Research Laboratory（美国空军研究实验室）
该研究提出了一种可调300 W单频2微米光纤放大器，通过结合铥和钬掺杂光纤，实现2050 nm以上波长的高功率输出，并达到55%的效率。
2025-12-10 physics.optics
Suppressing transverse mode instability through multimode excitation in a fiber amplifier
提出利用高度多模光纤和等模激发抑制热光非线性与横模不稳定性，数值模拟显示该方法显著减少模式动态耦合，在保持高功率、窄光谱的同时实现良好光束质量。
2022-06-30 physics.optics
Numerical analysis of beam self-cleaning in multimode fiber amplifiers
最近的实验结果报道了在有源多模光纤中观察到的光束自清洁或更一般的非线性光束整形。在这项工作中，我们提出了一个数值分析这些过程，通过考虑的理想情况下的二极管泵浦的信号放大器的梯度折射率多模光纤均匀掺杂的Yb。模拟证实，即使在放大光纤中也可能发生信号的光束清洁，即不存在光束能量守恒。此外，我们展示了如何局部信号强度的最大值，这是周期性产生的自成像过程中，可能会影响掺杂原子的粒子数反转，并局部饱和放大器增益。
2022-05-13 physics.optics
Fiber Link Stabilization with a Multicore Fiber Amplifier
University of Colorado Boulder（科罗拉多大学博尔德分校）；National Institute of Standards and Technology（美国国家标准与技术研究院）；KDDI Research, Inc.（KDDI研究所）；Sumitomo Electric Industries, Ltd.（住友电气工业株式会社）；Nokia Bell Labs（诺基亚贝尔实验室）
利用多芯光纤放大器实现光纤链稳定化，显著降低频率不稳定性，为未来高精度时间频率传输奠定基础。
2026-02-24 physics.optics
Heat mitigation of a core/cladding Yb-doped fiber amplifier using anti-Stokes fluorescence cooling
提出了一种芯/包层掺镱光纤放大器结构，该结构依靠反斯托克斯荧光冷却来有效地降低高功率工作时的热。在所提出的设计中，双包层光纤的内包层掺杂有与芯中相同的离子;因此，由背景吸收产生的多余热量被芯和内包层中的反斯托克斯荧光去除。我们考虑石英和ZBLAN玻璃作为芯/包层掺镱光纤放大器的基质材料。该模型结合了信号和泵浦强度的空间分布，以及放大的自发发射。计算了光纤放大器中的总线热密度和温度分布。结果表明，芯/包层掺Yb结构中的反斯托克斯荧光冷却可以有效地降低高功率运行时产生的热量，从而避免了外部冷却系统的需要。
2019-04-17 physics.optics
High power, continuous-wave, single frequency fiber amplifier at 1091 nm and frequency doubling to 545.5 nm
我们提出了一个高功率单频镱光纤放大器系统，在1091 nm的输出功率为30 W。放大器系统由两级组成，一级是放大的自发发射被有效抑制（>40 dB）的放大级，另一级是效率为52%的高功率放大器。比较了两种不同的倍频方法。我们实现了8.6 W在545.5 nm的单通倍频MgO掺杂的周期性极化的化学计量LiTaO3和高达19.3 W在545.5 nm的倍频与三硼酸锂（LBO）晶体在外部增强腔。
2012-06-22 physics.optics
Low Noise, tunable Ho:fiber Soliton Oscillator for Ho:YLF Amplifier Seeding
我们提出了一种被动锁模，可调谐孤子Ho：光纤环形振荡器，优化种子Ho：YLF放大器。该振荡器的中心波长和光谱宽度分别在2040 ~ 2070 nm和5 ~ 10 nm范围内可独立调谐。在所有设置下，孤子内的脉冲能量约为800 pJ。孤子振荡器进行了优化，以完全满足种子Ho：YLF放大器的光谱要求。它的Kelly边带位于放大器增益谱之外，导致从1 Hz到奈奎斯特频率积分时具有仅0.13%RMS的相对强度噪声（RIN）的约1 ps长的无脉宽脉冲的训练。
2015-09-30 physics.optics
Kilowatt-level Yb-Raman fiber amplifier with narrow-linewidth and near-diffraction-limited beam quality
以1120 nm的典型发射波长为例，首次实现了基于混合镱拉曼（Yb-Raman）增益的高效率、窄线宽千瓦级全光纤放大器。值得注意的是，两个时间稳定，相位调制的单频激光器工作在1064 nm和1120 nm，分别应用在光纤放大器中，以减轻光谱展宽的1120信号激光，并抑制受激布里渊散射（SBS）效应的同时。获得了1 kW以上的窄线宽1120 nm信号激光，斜率效率约为77%，光束质量M2约为1.21。通过在种子激光器和主放大器之间引入放大的自发发射（ASE）滤波系统，有效地抑制了放大器中的ASE噪声。进一步研究了两束种子激光功率比对转换效率的影响，结果表明，当1120 nm种子激光功率比在31%~ 61%范围内时，该放大器可以有效地工作。总体而言，该装置为获得工作在1100-1200 nm范围内的高功率窄线宽光纤激光器提供了很好的参考。
2019-10-27 physics.optics
High-Power Single-Frequency Fiber Amplifiers
University of Bath（巴斯大学）；Yale University（耶鲁大学）；Stanford University（斯坦福大学）
本文研究了高功率单频光纤放大器的关键特性及限制因素，提出多模激发与波前整形等新方法以提升性能。
2026-01-13 physics.optics
Influence of core NA on Thermal-Induced Mode Instabilities in High Power Fiber Amplifiers
本文研究了高功率光纤放大器中纤芯NA对热致模不稳定性的影响。数值研究了磁芯NA和V参数对MI的影响。结果表明，纤芯NA对纤芯包层比较小的光纤的MI影响较大，在915 nm泵浦下，纤芯NA对阈值的影响更为明显。阈值与V参数的关系表明，当V参数大于3.5时，阈值随V参数的减小而线性增大;当V参数小于3.5时，阈值随V参数的减小而呈指数增大。讨论了线宽对MI的影响，当纤芯NA小于0.07，光纤长度小于20 m时，线宽对MI的影响可以忽略不计。对不同纤芯NA的光纤放大器进行了实验分析，结果与理论预测一致。
2015-06-03 physics.optics
Polarization dynamics in twisted fiber amplifiers: a non-Hermitian nonlinear dimer model
研究了连续波光通过具有饱和非线性的扭曲双折射单模光纤放大器的传输特性。相应的耦合模系统是同构的非厄米非线性二聚体，并给出了解析偏振模动力学。它提供了一个半经典的非厄米玻色-哈伯德模型的光学模拟，并建议使用它的偏振循环器和过滤器的设计，以及偏振光的来源。
2017-10-15 physics.optics
Study of dopant concentrations on thermal induced mode instability in high power fiber amplifiers
研究了高功率光纤放大器中模式不稳定性与掺镱浓度的关系。理论分析表明，只要改变光纤长度以保持相同的总小信号泵浦吸收，MI阈值与掺杂浓度无关。测量了掺镱浓度为5.93 × 10 ~（25）/m ~ 3和1.02 × 10 ~（26）/m ~ 3的增益光纤的MI阈值，它们的阈值相近，与理论结果一致。结果表明，在不降低MI阈值的情况下，通过对有源光纤进行重掺杂，可以有效抑制非线性效应，为同时考虑受激布里渊散射、受激拉曼散射和MI阈值，最大化光纤激光器的输出功率提供了一种方法。
2015-11-21 physics.optics
High Power, Continuous-wave Supercontinuum Generation in Highly Nonlinear Fibers Pumped with High Order, Cascaded Raman Fiber Amplifiers
提出了一种在传统石英光纤结构中高效产生高功率均衡连续超连续谱光源的新方法。采用一种新型的高功率L波段激光器在高非线性光纤（HNLF）的反常色散区进行泵浦。L波段激光器包括一个6阶级联拉曼放大器，该放大器用高功率掺镱光纤激光器泵浦，并放大低功率可调谐L波段种子源。超连续谱产生35 W的功率，效率约为40%。超连续谱被测量为在400 nm的带宽（1.3 - 1.7微米，受频谱分析仪范围限制）上具有优于5 dB的高度平坦度，并且在该区域中具有>50 mW/nm的功率谱密度。SC光谱的范围估计可达2微米
2018-06-30 physics.optics
Characterization of Visible Range Gain in Praseodymium Doped Fiber Amplifier
本文通过仿真研究掺镨光纤放大器在可见光波段的增益、功率转换效率及输出功率，并分析波长、泵浦功率和上转换因子对性能的影响。
2024-02-04 physics.optics
Study on the power scaling and mode instability property in an all-fiber narrow-linewidth tapered fiber amplifier
研制了一种基于拉锥型掺镱光纤的高功率窄线宽光纤放大器。在实验中，锥形光纤的窄端被用作泵浦源和信号光的输入端口，形成了一个鲁棒的全光纤结构。受激布里渊散射（SBS）由于其模式面积逐渐增加，以及连续变化的布里渊频移依赖于核心直径有效地抑制。实验结果表明，在无受激布里渊散射（SBS）和模式不稳定性（MI）的情况下，获得了260 W的输出功率，斜率效率为71.3%，窄线宽为~2GHz。当输出功率达到260 W时，观察到的是MI而不是SBS。实验研究了MI的特性。指出了尽管在减小其它非线性效应方面具有优势，但在高功率窄线宽输出方面，介质阻挡效应似乎是限制锥形光纤放大器性能的主要和持续因素。据我们所知，这是第一个详细的实验研究MI在锥形光纤。最后，在此基础上，对锥形光纤和整个系统的SBS和MI抑制的优化进行了一些有价值的讨论。
2016-12-28 physics.optics
Multi-stage ytterbium fiber-amplifier seeded by a gain-switched laser diode
我们演示了增益开关激光二极管在1064 nm的11 ps脉冲的全光纤放大。二极管以40 MHz的重复频率驱动，并提供13 $μ$ W的光纤耦合平均输出功率。对于325 fJ的低输出脉冲能量，我们设计了一个多级芯抽运前置放大器，以保持不希望的放大自发发射的贡献尽可能低。通过使用一种新的时域方法来确定信号与噪声的功率谱密度比（PSD），我们确定了我们的前置放大器的最佳工作点。在前置放大器之后，我们使用光纤耦合脉冲拾取器将40 MHz重复率降低到1 MHz。最后的放大是用包层泵浦的大模场面积掺Yb光纤和随后的棒型掺Yb光纤完成的。通过我们的设置，我们达到了73 dB的总增益，导致脉冲能量>5.6 $μ$ J，峰值功率>0.5 MW。在末级放大级的输出端，我们确定信号与噪声的平均PSD比为18/1。
2014-12-11 physics.optics
Spontaneous Rayleigh seeding of stimulated Rayleigh scattering in high power fiber amplifiers
我们估计的斯托克斯波的受激热瑞利散射（STRS）产生的热波动，瞬时改变在核心的折射率分布的光纤芯的启动功率。横向温度梯度经由热光效应产生横向折射率梯度，并且如果波动频率位于STRS增益带中，则它可以将光从模式LP $_{01}$耦合到LP $_{11}$以到达种子STRS。这种自发瑞利种子可能比量子背景更强，并且可能影响光纤放大器的模式不稳定性阈值。这种新的种子估计可以被并入STRS模型中以改进阈值计算。
2013-09-03 physics.optics
Modeling Light Propagation and Amplification Efficiency in Highly Multimode, Yb-doped Fiber Amplifiers
Adelaide University（阿德莱德大学）；Yale University（耶鲁大学）；OzGrav - Australian Research Council Centre of Excellence for Gravitational Wave Discovery, Adelaide Node（OzGrav-澳大利亚研究委员会引力波发现卓越中心，阿德莱德节点）；Future Industries Institute（未来产业研究所）
本文提出了一种用于高多模掺铒光纤放大器的数值模型，研究光传播和放大效率，分析了不同模式的生长速率及ASE抑制现象。
2026-03-12 physics.optics
Effect of wavelength dependence of nonlinearity, gain, and dispersion in photonic crystal fiber amplifiers
光子晶体光纤由于其模场面积和色散设计的灵活性而被用于光纤放大器和激光器中。然而，这些量强烈地依赖于波长。通过将波长依赖性明确纳入非线性薛定谔方程，研究了周期和孔径变化的光子晶体光纤的增益、非线性和色散的波长依赖性。每个参数的波长依赖性的效果分别研究，以及结合。示出的参数的波长依赖性，以创建不对称的光谱和啁啾，但有一个缓和的影响脉冲展宽。在模拟中包括非线性的波长依赖性的效果被证明是最显着的色散或增益相比。
2005-05-03 physics.optics
Intrinsic mechanism for spectral evolution in single-frequency Raman fiber amplifier
本文首次从增益动力学角度对不同抽运方式下单频拉曼光纤放大器（RFA）的光谱演化特性进行了理论分析。增益动力学的分析表明，走离效应在反泵浦方式产生一个自然的低通滤波器在单频RFA。当采用掺稀土光纤激光器作为泵浦源时，泵浦源的强时间涨落导致共泵浦时的光谱展宽，而反泵浦时的自然低通滤波器仍能保证单频工作。对于这两种抽运方式，采用时间稳定的单频光纤激光器或相位调制技术展宽光谱的窄带光纤激光器作为抽运源更有利于实现高性能的单频RFA。
2017-07-25 physics.optics
High-brightness multimode fiber laser amplifier
本文研究基于波前整形的多模光纤激光放大器，通过将散斑转换为集中光斑实现168 W高亮度输出，并提出全光纤方案，为突破单模光纤功率限制提供新路径。
2025-04-11 physics.optics
Optical frequency transfer via a 660 km underground fiber link using a remote Brillouin amplifier
在通过光纤的长距离光学连续波频率传输中，远程双向Er $^+$掺杂光纤放大器通常用于减轻信号衰减。我们展示了第一次使用远程光纤布里渊放大器，放置在一个服务器室沿链路的光频率的超稳定传输。使用它作为远程放大的唯一手段，在一个660公里的地下光纤环路上，我们在放大之间桥接了250公里和160公里的距离。在几天的不间断测量中，我们发现频率传递的不稳定性（具有1 s门控时间的$Λ$加权数据的艾伦偏差）为大约$1\times10^{-19}$，并且对于长于3000 s的平均时间更小。修正的Allan偏差在100 s的平均时间达到$3\times10^{-19}$，对应于该平均时间的当前噪声基底。对于大于1000 s的平均时间，修改后的Allan偏差在$10^{-20}$范围内。整体精度的保守值为$1\times10^{-19}$。
2014-07-21 physics.optics
Steady-periodic method for modeling mode instability in fiber amplifiers
我们提出了一个详细的描述，在我们的高功率，稀土掺杂，大模场面积光纤放大器的模式不稳定性模型中使用的方法。我们的模型假设稳定的周期性行为，所以它是适当的操作后，打开瞬态已经消散。它也可以适用于瞬态情况。我们描述了我们的算法，其中包括快速傅里叶变换的信号场的传播，激光增益方程的稳态解，和两种方法求解随时间变化的热方程：交替方向隐式积分，和格林函数法稳定周期加热。
2013-01-28 physics.optics
Spectrally flat and broadband doublepumped fiber optical parametric amplifiers
Optics and Photonic Research Center (Cepof), UNICAMP（坎皮纳斯州立大学光学与光子学研究中心）；Corning Incorporated, Science and Technology Division（康宁公司科学与技术部）
该研究通过理论推导与实验验证，优化双泵浦光纤光参量放大器，利用低λ₀波动的高非线性光纤，在115nm范围实现25±1.5dB的高平坦增益光谱。
2026-08-07 physics.optics
Stochastic phenomena in a fiber Raman amplifier
现代非线性纤维光学的基石如非线性、随机性和偏振的相互作用导致各种噪声引起的不稳定性，包括偏振吸引和逃逸现象，利用这些不稳定性是解锁高分辨率光谱学、计量学、生物医学和电信中所需的光纤系统规范的关键。在这里，通过使用直接随机建模，映射的相互作用的拉曼散射为基础的非线性，光纤的随机双折射，和泵浦到信号的强度噪声传递已完成的光纤拉曼放大器的参数，即偏振模色散，泵浦激光器的相对强度噪声，光纤长度，和信号功率。所得到的结果揭示了随机双折射引起的共振增强的增益波动（随机反共振）伴随着脉冲展宽和罕见的事件，在低功率输出信号的形式具有严重偏离高斯分布的概率出现的条件。
2016-11-30 physics.optics
Transfer Learning for Transformer-Based Modeling of Nonlinear Pulse Evolution in Er-Doped Fiber Amplifiers
Novosibirsk State University（新西伯利亚国立大学）；Skolkovo Institute of Science and Technology（斯科尔科沃科学技术研究所）
本文提出基于Transformer的神经网络模型，通过合成数据预训练与少量实验数据微调的两阶段迁移学习策略，解决了掺铒光纤放大器中非线性脉冲演化建模的数据稀缺问题，并精确再现了调制不稳定性和高阶孤子传播等复杂光谱结构。
2025-11-06 physics.optics
1kW 1mJ 8-channel ultrafast fiber laser
介绍了一种由8个相干合成放大通道组成的超快光纤啁啾脉冲放大器。激光器在1 mJ脉冲能量和260 fs脉冲持续时间下提供1 kW平均功率。证实了良好的光束质量和低噪声性能。该激光器已被证明适用于要求苛刻的科学应用。进一步的功率缩放是可能的，立即使用更多的放大器通道
2021-01-21 physics.optics
Ghost spectroscopy with classical correlated amplified spontaneous emission photons emitted by an erbium-doped fiber amplifier
本文研究了掺铒光纤放大器（EDFA）在1530 nm附近发射的经典宽带放大自发发射（ASE）光子的波长-波长相关特性。然后，我们应用这些经典的相关光子在一个真实世界的鬼光谱实验的框架内，在1533 nm的波长乙炔（C2 H2）再现的C-H伸缩和旋转带的特征吸收功能。该原理验证实验证实了ASE源概念的推广，为经典鬼光谱提供了有吸引力的光源。预计这将使进一步传播鬼模态计划，利用经典的相关光子在化学，物理和工程应用。
2018-09-11 physics.optics
Exceptional points-based optical amplifiers
有限的增益带宽积是限制标准光放大器工作的基本品质因数。在微腔设置中，由于器件的窄带宽，这成为一个严重的问题。在这里，我们介绍了一个新的设计范例的基础上例外点，放宽这一限制，并允许建立新一代的光放大器，表现出更好的增益带宽缩放关系。重要的是，我们的结果可以扩展到其他物理系统，如声学和微波。
2019-04-30 physics.optics
Dynamics of Soliton Cascades in Fiber Amplifiers
我们数值研究了飞秒光脉冲被发射到光纤放大器时级联孤子的形成，所需的能量小于形成等持续时间的孤子所需的能量。当脉冲被放大时，级联的基本孤子在不同的距离处产生，而没有孤子分裂，因为每个基本孤子通过拉曼诱导的光谱位移移动到增益带宽之外。结果，每个输入脉冲在放大器输出端产生多个时间上分离的不同波长的超短脉冲。脉冲的数目不仅取决于放大器的总增益，而且取决于输入脉冲的宽度。
2016-06-30 physics.optics
Noise Pulsing of Narrow-Band ASE from Erbium-Doped Fiber Amplifier
在本文中，我们报告的噪声特性的偏振和非偏振放大自发发射（ASE）的窄光带宽，从传统的低掺杂铒光纤注册的实验研究。我们证明了ASE噪声可以看作是具有随机幅度、宽度和脉冲间隔的类高斯脉冲的训练。分析了这三个噪声脉冲参数的统计特性。研究了ASE噪声对通信光纤中自相位调制产生的光谱展宽的影响，指出展宽整形的背后是ASE噪声的影响。
2018-10-22 physics.optics
High Power, Tunable, Continuous-Wave Fiber Lasers in the L-band using Cascaded Raman Amplifiers
我们展示了一个高功率，全光纤，可调谐激光源，可以工作在L波段区域。利用新近提出的高效率6阶级联拉曼放大器对低功率可调谐输入激光进行放大。所提出的系统是可扩展的，并克服了限制的铒和铒镱共掺光纤激光器的功率缩放。一个可调谐的铒镱共掺光纤环形激光器产生约0.5W的功率和可调谐的1560-1590 nm波长范围内被用作种子源。使用6阶级联拉曼放大将来自种子激光器的输出放大到~24 W。工作在1117 nm的高功率Yb激光器被用作驱动拉曼转换的泵浦激光器。所演示的激光器在人眼安全、大气透明区域的工作波长使高功率自由空间应用成为可能。此外，该光源还可以用于其他有趣的应用，例如使用传统石英光纤产生高功率超连续谱。
2018-06-30 physics.optics
Versatile High-Power Monolithic All-Glass Fiber Amplifier for Pulsed Signals with a Wide Range of Repetition Rates
本文提出一种单片全玻璃旋扭锥形双包层光纤放大器，可在宽重复频率范围内将窄线宽皮秒脉冲从几十毫瓦单级放大至数百瓦平均功率和兆瓦级峰值功率，并验证了其优异的光束质量与可靠性。
2024-12-27 physics.optics
Atomic optical amplifier with narrow bandwidth optical filtering
利用法拉第反常色散滤光片（FADOF）的超窄带宽和高噪声抑制性能，在相干放大原子受激发射的同时，实现了铯原子1470 nm受激放大法拉第反常色散滤光片（SAFADOF）。SAFADOF能够显著放大非常微弱的激光信号并抑制噪声，以便在强背景中获得干净的信号。实验结果表明，对于50 pW的微弱信号，在13 MHz的带宽内，增益因子可大于25000（44 dB）。具有这种能力，以放大微弱信号与低背景的贡献，SAFADOF发现弱信号检测的突出的潜在应用。
2017-10-13 physics.optics
Phase conjugated master oscillator fiber power amplifier
Hangzhou Institute for Advanced Study, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学杭州高等研究院）；Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院上海光学精密机械研究所）
本研究提出利用光学相位共轭技术实现光纤激光器的窄线宽输出和SBS抑制，通过非线性谱展宽和相位共轭实现高功率、高亮度光纤激光系统。
2026-01-26 physics.optics
Theory of spatial mode competition in a fiber amplifier
基于波导阵列模式的波场展开，提出了波导阵列中单色波场放大的理论。用于展开系数的方程包括交叉模态增益，其完全改变放大的波场的行为。通过对双模放大器的分析，揭示了双模放大器特性的一些新的异常特征。而不是无限增长的两个模式的非相干场，模式的增长没有限制，并抑制低功率模式。与交叉模式增益的影响解析地说明了两个薄的平行平面波导的系统。找到了增益较低的模式成为放大器输出端主导模式的条件。
2007-10-15 physics.optics
Theory of Polarization Attraction in Parametric Amplifiers Based on Telecommunication Fibers
从第一性原理出发，推导了基于四波混频的标准（随机双折射）光纤中偏振敏感参量放大的耦合波方程。我们表明，在小信号的情况下，这些方程可以解析求解，并允许我们预测所经历的信号光束的增益以及其在光纤输出的偏振态（SOP）。我们发现，独立于其初始值，输出SOP的参数增益带宽内的信号是完全由泵SOP。我们称这种将信号的偏振拉向参考SOP的效应为偏振吸引，并将这种参量放大器称为FWM偏振器。我们的理论是有效的超过零偏振模色散（PMD）的限制，它考虑到适度的PMD偏离零。特别是，我们的理论是能够分析预测率的退化的效率的参量放大器，这是由有害的PMD效应。
2012-06-25 physics.optics
Influence of seed power on mode instabilities in high power fiber amplifiers
我们使用半解析模型的受激热瑞利散射目前的理论研究种子功率模式的不稳定性与光暗化的存在。研究了模式不稳定性随种子功率的变化规律。低种子功率阈值的非线性依赖性归因于增益饱和的影响，而高种子功率阈值的降低行为归因于光暗化的影响，这与实验结果吻合得很好。
2016-01-25 physics.optics
Photonic chip-based continuous-travelling-wave parametric amplifier
放大光信号的能力在整个科学和技术中具有至关重要的意义。光放大器的发展已经彻底改变了光通信，其如今普遍用于相干激光源的几乎所有传感和通信应用中。在电信频带中，光放大器通常利用基于III-V族半导体或稀土掺杂光纤的增益介质。放大光信号的另一种方式是通过参数过程利用光纤或波导的克尔非线性。这种行进连续波的参量放大器最初是在微波领域中开发的，并且能够实现具有高峰值增益的量子限制信号放大、经由色散控制定制的宽带增益谱以及能够实现相敏放大的能力。尽管有这些优点，但由于低克尔非线性，基于参量增益的光放大器在石英光纤中已被证明是不切实际的。光子集成电路的最新进展使人们对参量放大器重新产生了兴趣，这是由于各种集成平台中的非线性显著增加。然而，尽管取得了重大进展，但基于光子芯片的连续波泵浦参量放大器迄今仍遥不可及。在这里，我们展示了一个基于芯片的行波光参量放大器的净信号增益在连续波制度。使用超低损耗，色散工程，米长，氮化硅光子集成电路，紧密盘绕在光子芯片上，我们实现了12 dB的连续参数增益，超过了片上光传播损耗和光纤-芯片-光纤耦合损耗在光学C波段。
2021-07-20 physics.optics
Raising the stimulated Brillouin scattering threshold power by longitudinal compression gradient in a fiber amplifier
本文提出利用纵向压缩应变梯度提高光纤中受激布里渊散射阈值功率的新方法，推导了背向散射斯托克斯波功率谱密度解析表达式，并通过实验验证无源光纤阈值提高约3倍、放大光纤提高约2倍。
2023-07-03 physics.optics
Narrow Spectral Response of a Brillouin Amplifier transmission channel
本文研究了布里渊放大器在受激布里渊散射带宽内的频谱响应。这是通过用低频对泵浦进行幅度调制来完成的，因此，与先前的研究不同，调制泵浦的频谱在所有情况下都小于SBS带宽。我们从理论和实验上表明，不同于相位调制，这是在文献中报道的，幅度调制增加布里渊放大器增益，并且这种效果具有非常窄的带宽。只有低于某一截止频率的调制频率才能增加增益。该截止频率与光纤的长度成反比，因此可以任意小。
2002-09-17 physics.optics
Realization and characterization of a low intensity noise ultrafast Yb-doped fiber amplifier
我们报告的设计和整体表征的低噪声和负担得起的成本掺Yb双包层光纤放大器在室温下工作在近红外光谱区的脉冲重复频率为160 MHz。两个不同的实验配置进行了讨论。在第一种方案中，采用了具有71 fs的变换限制脉冲宽度、在1040 nm附近的20 nm宽的光谱和20 mW平均功率的宽带种子辐射。在第二种配置中，种子辐射由具有长达170 ps的持续时间的拉伸脉冲构成，具有以1029 nm为中心的5 nm窄脉冲光谱和2 mW平均输入功率。在这两种情况下，我们得到了放大输出功率超过2 W的变换限制脉冲序列。此外，相对强度噪声测量表明，没有显着的噪声退化发生在放大过程中。
2021-05-14 physics.optics
