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
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
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
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
Timing jitter in passively mode-locked semiconductor lasers
从理论和实验两方面研究了噪声对被动锁模半导体激光器动力学特性的影响。本文提出了一种结合解析法和数值法的脉冲定时抖动估计方法。我们调查如何存在的动态特性，如波长双稳态影响定时抖动。
2014-08-15 math.DS 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
Intrinsic Amplitude-Noise Suppression in Fiber Lasers Mode-locked with Nonlinear Amplifying Loop Mirrors
本文研究了具有振幅噪声抑制机制的非线性放大环镜锁模光纤激光器的稳态特性。由于正弦传输函数与波动的腔内脉冲幅度的相互作用，我们表明，这种机制可能会导致在特定的前提下，在反射和透射输出端口的相对强度噪声的可检测的差异。我们提出了系统的强度噪声测量与非线性光纤为基础的系统，复制一个单一的往返在激光腔。实验结果和模拟清楚地表明，减少腔内振幅波动高达4分贝的某些稳定状态。
2020-11-10 physics.optics
Spectral-filtering-induced phase transition in passively mode-locked fiber lasers
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
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
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
Phase-locked array of quantum cascade lasers with an intracavity spatial filter
对量子级联激光器阵列进行锁相是实现高功率输出和光束整形的有效途径。本文基于Talbot效应，提出了一种新型的具有集成空间滤波Talbot腔的中红外量子级联激光器锁相阵列。所有的阵列显示稳定的同相操作从阈值电流到全功率电流。该阵列器件的光束发散角小于单脊激光器的光束发散角。利用多缝夫琅禾费衍射模式解释了远场辐射分布，并给出了获得较好光束质量的解决方案。对于11激光器阵列器件，最大功率仅为单脊激光器的5倍，对于7激光器阵列器件，最大功率仅为单脊激光器的3倍。这种新型的锁相阵列具有很强的模式选择能力、简单的制作工艺以及获得更好的光束质量和更小的腔损耗的潜力，是获得高功率或光束整形的一种有希望的解决方案。
2016-12-17 cond-mat.mes-hall physics.optics
Impact of giant resonant dispersion on the response of intracavity phase interferometry and laser gyros
腔内相位干涉测量是一种使用锁模激光器的相位传感技术，其中两个腔内脉冲循环。两个输出频率梳之间的拍频与待测量的相移成比例。激光陀螺仪是这种设备的一种特殊实现。通过对梳齿施加巨大的色散，可以控制$10^{-8}$的灵敏度。这种耦合是用腔内标准具实现的，导致环形激光器的相位响应发生很大变化。这种变化被证明是无关的激光腔内的平均脉冲速度。
2016-10-14 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
Real-time multimode dynamics of terahertz quantum cascade lasers via intracavity self-detection: observation of self mode-locked population pulsations
太赫兹（THz）量子级联激光器（QCL）的锁模操作和多模不稳定性在过去十年中得到了广泛的研究。由于这些激光器的独特性质，特别是它们的超快增益介质，这些研究揭示了丰富的现象学。由于这一点，在QCL中，腔内场强度的调制引起粒子数反转的强烈调制，直接影响激光电流。在这项工作中，我们表明，这种属性可以用来研究多模太赫兹QCL的实时动态，使用自检测技术结合60 GHz的实时示波器。为了证明这种技术的潜力，我们研究了自由运行的4.2THz QCL，并观察到激光电流的自启动周期性调制，产生规则间隔的，~ 100 ps长的脉冲序列。取决于驱动电流，我们发现两个制度的振荡具有显着不同的属性：第一制度的基本重复率，其特征在于大幅度和相位噪声，具有几十个周期的相干时间;一个更有规律的二次谐波梳状制度，具有典型的相干时间约105个振荡周期。我们解释这些测量使用一组有效的半导体麦克斯韦-布洛赫方程，定性地再现激光动力学的基本特征，表明所观察到的载流子密度和光脉冲是反相的，并出现作为一个相当浅的调制顶部的连续波背景。由于其简单性和多功能性，演示的技术是一个强大的工具，在太赫兹QCL超快动力学的研究。
2021-09-24 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
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
Bound states of gain-guided solitons in a passively mode-locked fiber laser
本文报道了在正常净腔色散区工作的色散管理掺铒光纤激光器中对增益引导孤子束缚态的观测结果。尽管GGS是一个啁啾孤子，并且在激光器中沿着腔存在强烈的脉冲拉伸和压缩，但观察到的束缚孤子具有固定的脉冲间隔，该脉冲间隔不随泵浦强度的变化而变化。数值模拟证实了实验观察。
2009-10-30 physics.atom-ph physics.optics
Colliding pulse mode-locked all polarization maintaining fiber gyrolaser
提出了一种用于高灵敏度旋转传感器的双向全保偏光纤激光器。该传感器基于腔内相位干涉法，可应用于惯性传感、磁力测量、位移测量和非线性折射率测量。该陀螺激光器的bios拍音降低到166 KHz，实现了包括两部分掺铒光纤的对称配置。
2019-02-05 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
High-power intracavity single-cycle THz pulse generation using thin lithium niobate
本文提出在锁模薄盘激光器腔内使用50微米薄铌酸锂晶体，在44.8兆赫兹重复频率下产生毫瓦级、频谱达3太赫兹的单周期太赫兹脉冲，为高功率、低成本太赫兹源提供了新途径。
2023-10-30 physics.optics
Direct ultrashort pulse generation by intracavity nonlinear compression
从理论和实验上观察到在激光谐振腔中直接产生超短、变换极限脉冲。这构成了一种新的类型的超短脉冲产生锁模激光器：在众所周知的孤子（双曲正割类），色散管理孤子（高斯类），抛物线脉冲加上外部压缩，超短脉冲的解决方案，描述脉冲在激光腔中的演化的非线性波方程观察。稳定的超短、变换极限脉冲存在于比放大器的增益带宽更宽的光谱中，这对于其他激光器具有实际应用。
2009-10-30 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
Mechanism of multisoliton formation and soliton energy quantization in passively mode-locked fiber lasers
本文报道了利用非线性偏振旋转技术被动锁模的孤子光纤环形激光器中多孤子产生和孤子能量量子化的数值模拟结果。数值计算发现，激光器中多孤子的形成是由激光腔的峰值功率限制效应引起的。这也是抑制孤子脉冲崩溃，孤子在增益介质中传播的本征特性，并使孤子在激光器中稳定的相同的效果。此外，我们表明，在激光器中观察到的孤子能量量子化是一个自然的结果之间的多个孤子的增益竞争。由数值结果的启示，我们推测在其他类型的孤子光纤激光器中观察到的多孤子形成和孤子能量量子化可能具有类似的机制。
2009-10-30 physics.atom-ph 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
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
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
Spectral shaping of an ultrafast modelocked Ytterbium fiber laser output through a passive intracavity optical filter; a simple and reliable route to sub-45 fs pulses
在这里，我们研究了使用无源腔内光学滤波器控制的偏振锁模，超快镱光纤激光器的激光输出光谱。通过滤波器截止频率的策略性放置，可以增加或扩展总体激射带宽。整体激光性能，包括脉冲压缩和强度噪声，研究了短通和长通滤波器的截止频率范围内，通过旋转过滤器调谐。我们证明了腔内滤波器的使用不仅形状的输出光谱，它提供了一个整体更宽的带宽和更短的脉冲在Yb：光纤激光器的路线。这些结果表明，光谱整形是一个有用的工具，例行实现亚45 fs脉冲持续时间的Yb：光纤激光器。
2022-09-30 physics.optics
Intracavity trace molecular detection with a broadband mid-IR frequency comb source
利用宽带光学参量振荡器（OPO）的内腔光谱技术，在2.5 - 5 μm光谱范围内对甲烷、二氧化碳、一氧化碳、甲醛、乙炔和乙烯等气体进行了超灵敏检测。OPO在简并附近工作，并由锁模铒（1560 nm）或铥（2050 nm）光纤激光器同步泵浦。高达800 cm $^{-1}$的大瞬时带宽允许同时检测多种气体。我们观察到一个有效的路径长度增强由于相干相互作用内的OPO腔，并实现部分每十亿灵敏度水平。测量的光谱形状是在良好的协议与模型，考虑到在广泛的OPO频带的群延迟色散。
2013-01-23 physics.optics
Group delay dispersion tuned femtosecond Kerr-lens mode-locked Ti:sapphire laser
我们报告了一种新的飞秒钛宝石振荡器的设计，其中色散补偿是完全使用反射镜，包括特殊的三阶色散镜实现。这使得振荡器使用腔内楔形对在45 nm的光谱范围内动态可调;并且它以80 MHz的重复率提供40 fs的脉冲。由于全镜设计，振荡器代表了一个有吸引力的基础，可调谐频率梳高精度光谱应用。
2021-12-29 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
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
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
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
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
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
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
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
Black phosphorus Q-switched and mode-locked Er:ZBLAN fiber lasers at 3.5 um
随着双波长泵浦（DWP）方案的提出，3.5 μ m双波长泵浦Er：ZBLAN光纤激光器已成为一个引人注目的研究领域。然而，由于缺乏合适的可饱和吸收体，被动调Q和锁模光纤激光器还没有实现在这个光谱区。基于黑磷（BP）的层间带隙和优异的光电特性，BP是3.5 μ m附近的可饱和吸收体的一个很有前途的候选者。在这里，我们制作了一个3.5 μ m的可饱和吸收镜（SAM）通过转移液相剥离BP薄片到镀金的镜子。利用所制备的BP SAM，我们在3.5 μ m波长的DWP Er：ZBLAN光纤激光器中实现了稳定的调Q和连续锁模操作。据我们所知，这是第一次实现被动调Q和锁模脉冲在3.5 μ m的光谱区。研究结果不仅将促进3.5 μ m脉冲光纤激光器的发展，而且将开启二维材料在该光谱区的光子学应用
2018-02-02 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
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
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
Phase-coherent repetition rate multiplication of a mode-locked laser from 40 MHz to 1 GHz by injection locking
我们已经使用注入锁定倍增的被动锁模飞秒光纤激光器的重复频率从40 MHz到1 GHz，同时保持主激光器和从输出之间的光学相位相干。该系统几乎完全在光纤中实现，并结合了增益和无源饱和吸收。从重复率被设置为主重复率的有理数谐波，从而在主重复率和从重复率的最小公倍数处引起脉冲形成。
2011-11-25 physics.optics
