PT-symmetric microring lasers: Self-adapting broadband mode-selective resonators
实验表明,在PT对称的耦合微谐振器中,可以很容易地实现稳定的单纵模工作。尽管任何有源谐振器原则上都能够显示单波长操作,但是可以利用PT对称性的选择性破坏来系统地增强该模式的最大可实现增益,即使大量的竞争纵向或横向谐振器模式落入非均匀加宽的有源介质的放大带宽内。该概念在制造公差方面是鲁棒的,并且其模式选择性在不需要附加组件或专门设计的滤波器的情况下建立。我们的研究结果可能铺平了道路,新一代的多功能腔激光在所需的纵向谐振。沿着这些路线,传统的高度多模微波谐振器配置可以被塑造成抑制除了一个纵向模式之外的所有模式。
2014-05-08 physics.optics
Fabrication of porous microrings via laser printing and ion-beam post-etching
脉冲激光干法印刷贵金属微环具有可调的内部多孔结构,这可以通过离子束蚀刻后程序显示,被证明。在适当的气体环境中,通过改变入射脉冲能量和在磁控管沉积金膜的过程中控制的氮掺杂水平,在宽范围内调谐微环内的孔隙的平均尺寸和绝对尺寸。所制造的多孔微环被证明提供了许多倍的近场增强的入射电磁场,这是证实了映射的特征拉曼光谱带的纳米厚的覆盖层的罗丹明6 G染料分子和支持有限差分时域计算。所提出的激光印刷/离子束蚀刻方法被证明是一种独特的工具,旨在设计和制造多功能等离子体结构和超表面,用于基于表面增强红外吸收、拉曼散射和光致发光检测方案的光谱生物识别。
2017-07-26 physics.app-ph physics.optics
Accelerated Design of Microring Lasers with Multi-Objective Bayesian Optimization
本研究结合高通量表征与多目标贝叶斯优化,加速设计低阈值高成品率的III-V族微环激光器,实现阈值降低1.6倍及100%激射成品率。
2024-11-07 physics.app-ph physics.optics
Microring quantum cascade surface emitting lasers
本文提出基于掩埋异质结微环腔的量子级联表面发射激光器,在中红外波段实现小尺寸、低损耗激光,并测得低阈值连续波功耗。
2024-10-25 physics.optics
Microring resonator as a Rayleigh mirror for broadband laser-cavity comb generation
Skolkovo Institute of Science and Technology(斯科尔科沃科学技术研究所);King Abdullah University of Science and Technology (KAUST)(阿卜杜拉国王科技大学);Russian Quantum Center(俄罗斯量子中心);Moscow Institute of Physics and Technology, (National Research University)(莫斯科物理技术学院(国立研究大学))
利用微环谐振器作为瑞利镜,实现宽带激光谐振腔梳生成,展示自启动梳生成及方法简化。
2025-12-11 physics.optics
On-Chip Erbium-Doped Tantalum Oxide Microring Hybrid Cavity Single-Mode Laser
School of integrated circuits and Microelectronics, Northwestern Polytechnical University(西北工业大学集成电路与微电子学院);Key Laboratory of Light Field Manipulation and Information Acquisition, Ministry of Industry and Information Technology, and Shaanxi Key Laboratory of Optical Information Technology, School of Physical Science and Technology, Northwestern Polytechnical University(西北工业大学物理科学与技术学院,光场调控与信息获取工业和信息化部重点实验室,陕西省光学信息技术重点实验室);Analytical & Testing Center, Northwestern Polytechnical University(西北工业大学分析测试中心)
本研究提出了一种基于微环混合腔的高性能单模掺铒 tantalum 氧化物激光器,实现了高斜率效率和宽温度范围内的稳定调谐。
2026-01-31 physics.optics
4H-SiC microring opto-mechanical oscillator with a self-injection locked pump
首次实现DFB激光器对4H-SiC微环的自注入锁定,在低阈值下观测到谐振光机械振荡,为即插即用孤子微梳及腔光力学发展奠定基础。
2024-11-17 physics.optics quant-ph
Direct generation of tunable orbital angular momentum beams in microring lasers with broadband exceptional points
非厄米例外点(EP)代表了一种特殊类型的简并,其中不仅本征值合并,而且本征态倾向于彼此坍缩。最近的研究表明,在EP的存在下,光-物质相互作用被深刻地修改,导致从增强的灵敏度到手性光传输的一系列新颖的光学现象。然而,到目前为止,为了在异常点附近稳定系统,必须仔细调整和/或连续控制其相关参数。为了克服这一限制,在这里,我们介绍了一个新的家庭的宽带例外点的基础上单向耦合,实现了将一个S形波导中的微波腔。在主动设置中,所产生的单向性表现出前所未有的抗扰动能力,从而提供了一种用于直接产生具有不同轨道角动量(OAM)的光束的鲁棒且可调的方法。这项工作可以为在电信和量子计算应用中操纵OAM自由度开辟新的可能性,同时可以扩展轨道角动量空间中的非厄米性概念。
2019-03-25 physics.optics
On-chip erbium-doped lithium niobate microring lasers
绝缘体上叠层锂(LNOI)由于其优异的非线性、电光等物理性能,被认为是光学集成的重要候选平台,已成为研究热点。光源作为集成光学系统的重要组成部分,其需求量越来越大.本文报道了利用电子束光刻和电感耦合等离子体反应离子刻蚀工艺,实现了基于掺铒LNOI环形腔的1550 nm波段片上LNOI微激光器,其负载品质因数大于100万。在980 nm波段连续激光泵浦下,这些微激光器表现出约20 μW的低泵浦阈值和稳定的性能。在高泵浦功率下,观察到了1510 ~ 1580 nm的梳状激光谱,为在掺稀土离子的LNOI平台上实现脉冲激光和频率梳奠定了基础。该工作有效地推动了片上集成有源LNOI器件的发展。
2021-07-27 physics.app-ph physics.optics
PT-symmetry breaking and laser-absorber modes in optical scattering systems
使用散射矩阵的形式主义,我们推导出一般的散射特性的光学结构,是对称的宇称和时间反演(PT)的组合。我们证明了存在一个过渡之间的PT对称散射本征态,这是正常的保护,并表现出净放大和损失的本征态的双破坏。Longhi提出的系统可以同时作为激光器和相干完美吸收体,当S矩阵的极点和零点重合时,系统发生在对称性破缺相的离散点处。
2011-01-27 physics.optics quant-ph
Scalable single-microring hybrid III-V/Si lasers for emerging narrow-linewidth applications
本研究针对前沿应用对集成窄线宽激光源的需求,开发了采用单微环谐振器的高性能混合III-V/硅激光器,仅需两个控制参数,在输出功率、线宽、噪声等指标上表现优异,可降低工业化应用的复杂度。
2024-05-15 physics.app-ph physics.optics
Coherent-perfect-absorber and laser for bound states in a continuum
结果表明,两个根本不同的现象,在连续的束缚态和光谱奇异性(或时间反演的光谱奇异性),可以同时发生。这可以特别地在具有嵌入式有源(或吸收)层的矩形芯电介质波导中实现。在这样的系统中,在波导截面的平面中产生连续体中的二维束缚态,并且其沿着波导芯发射或吸收。这一思想可用于实验实现连续谱中光子束缚态的激光或相干完美吸收体。
2018-01-31 physics.optics quant-ph
Single mode lasing in transversely multi-moded PT-symmetric microring resonators
在横向多模InP基半导体微结构中,实验证明了单模激光。在该系统中,模式识别是通过明智地利用奇偶时间(PT)对称的双麦克风配置的例外点。所提出的方案是通用的,鲁棒的小制造误差,并使设备能够在一个稳定的方式大大高于阈值,同时保持空间和光谱纯度。这里提出的结果铺平了道路走向一类新的芯片级半导体激光器,利用增益/损耗对比度作为模式选择的主要机制。
2016-04-21 physics.optics
Experimental Design Space Exploration of Ultra-Low Threshold Hybrid III-V/Si Quantum Dot Microring Lasers
North Carolina State University(北卡罗来纳州立大学);University of Michigan, Ann Arbor(密歇根大学安娜堡分校);Hewlett Packard Labs(惠普实验室);Northeastern University(东北大学)
通过多维设计空间探索,实现了硅基混合III-V/Si量子点微环激光器超低阈值电流(<0.8 mA)、高壁插效率(~10%)和低阈值电流密度(109 A/cm²),并展示了高特征温度(212 K)和3-dB带宽达5 GHz。
2026-06-12 physics.optics
Self-starting microring laser solitons from the periodic cubic complex Ginzburg-Landau equation
耗散克尔孤子是在非线性介质波导中传输的无色散的光脉冲。这些吸引人的特性激发了人们对在微波谐振器中产生电信波段的集成孤子的研究。然而,这些孤子是通过非线性介质的外部泵浦产生的,这限制了系统的紧凑性和波长覆盖范围。最近的研究表明,在中红外半导体环形激光器的增益介质中可以直接产生耗散克尔孤子,其中能量是通过电泵浦提供的。这些技术进步为在宽频率范围内单片生成不同光态提供了新的途径,需要深入了解实现系统控制所需的条件。在这项工作中,我们深入研究了这种系统的相图,表现出快速增益动力学和没有外部泵浦,并描述了复杂的立方Ginzburg-Landau方程与周期性边界条件。虽然以前的研究都集中在大的系统尺寸,我们在这里专注于有限的环尺寸导致修改的相空间和扩大的稳定孤子形成的区域。除了在有限背景下的局域化的、无色散的孤子脉冲外,在可行的实验条件下,呼吸孤子也会出现。这使得能够在电泵浦介质中单片生成孤子,例如量子级联激光器,将孤子源的可用性扩展到中红外和太赫兹频率,这对于分子光谱学,自由空间通信,成像和涂层厚度测量非常有吸引力。
2022-07-04 physics.comp-ph physics.optics
Low-loss flake-graphene saturable absorber mirror for laser mode-locking at sub-200-fs pulse duration
可饱和吸收体是飞秒激光器锁模的关键元件。含有石墨烯薄片的聚合物膜最近已被用于传输作为激光锁模器,但遭受高的非饱和损耗,限制了它们在低增益激光器中的应用。在这里,我们提出了一种基于纯石墨烯薄片薄膜的可饱和吸收镜。该器件用于掺铒光纤激光器的锁模,产生最先进的亚200 fs持续时间的脉冲。激光特性测试表明,该薄膜具有较低的非饱和损耗(单程13%)和较大的吸收调制深度(45%的低功率吸收)。
2011-11-25 physics.optics
Nonlinear Effects in CW Mode-Locked Solid-State Lasers with Semiconductor Saturable Absorbers
研究了半导体可饱和吸收体的非线性特性对超短脉冲产生的影响。结果表明,线宽增强、二次和线性交流斯塔克效应对连续固体激光器的锁模起着重要作用,它们能提高脉冲稳定性,缩短脉冲宽度,降低锁模阈值
2000-09-21 physics.optics
Comparative Robustness of Mach-Zehender and Microring Photonic Matrix Multipliers Under Laser RIN and Thermal Drift
QPI Laboratories(QPI实验室)
本研究对比了MZM与MRR光子矩阵乘法器在RIN和热漂移下的鲁棒性,基于CIFAR-10分类任务,在受控框架下完成评估并给出相关性能结果。
2026-10-14 cs.AR physics.optics
Soliton Generation and Picosecond Collapse in Solid-State Lasers with Semiconductor Saturable Absorber
基于自洽场论,研究了半导体可饱和吸收体连续固体激光器中孤子的产生。预测了孤子的各种不稳定性,即飞秒到皮秒的转换(“皮秒转换”),自调制机制,孤子产生的崩溃和滞后行为。
2000-09-03 physics.optics
Single-Mode Control of High-Speed and Low-Threshold III-V/Si Quantum Dot Microring Lasers via Azimuthal Gratings
North Carolina State University(北卡罗来纳州立大学);Hewlett Packard Labs(惠普实验室);University of Michigan, Ann Arbor(密歇根大学安娜堡分校);Northeastern University(东北大学)
该研究通过在硅环中引入方位角光栅,实现了III-V/硅量子点微环激光器的单模控制,其边模抑制比达37.9 dB,阈值电流低,可作为数据通信等领域的实用光源模块。
2026-08-27 physics.optics
Mode-locking based on a zero-area pulse formation in a laser with a coherent absorber
在连续窄带可调谐染料激光器中,实验上观察到具有大相位弛豫时间T2的碘分子吸收单元的锁模现象。结果表明,锁模是由于光与吸收介质的相干相互作用导致拉比振荡,从而在吸收体中形成零面积(0π-)脉冲。这种锁模机制不同于饱和起主要作用的大多数典型的被动锁模机制。
2016-08-15 physics.optics
Inversed Vernier effect based single-mode laser emission in coupled microdisks
近年来,片上单模激光器因其广泛的应用而引起了人们的广泛关注。耦合微盘或微环中的单模激光现象大多数已被定性地解释为游标效应或逆游标效应,但没有一个得到实验证实。在这里,我们研究了耦合微盘的单模操作机制。我们发现,在从阈值到增益饱和的大泵浦功率范围内,模式数已显着减少到接近单模。详细的激光光谱表明,最大增益和第一激射峰主要由一个圆盘产生,激光强度与频率失谐量成正比。相应的理论分析表明,实验观测结果主要是由一个腔体内的内部耦合决定的,这与最近探索的两个耦合微环中的逆游标效应相似。我们相信,我们的发现将是重要的理解以前的实验结果和片上单模激光器的发展。
2015-04-14 physics.optics
Mono-elemental saturable absorber in mode-locked fiber laser: A review
二维单元素材料具有饱和强度低、调制深度大、非线性高、受激载流子恢复时间快等优点,是一种优良的可饱和吸收体候选材料。通常,这些具有二维结构的单元素材料根据不同的层数具有从金属到半导体的可调带隙。这些材料作为可饱和吸收体的成功应用为锁模光纤激光器的发展开辟了道路。因此,本文综述了单元素可饱和吸收体的材料特性、合成工艺和材料表征,为锁模光纤激光器的发展提供了最新的信息。与此同时,审查研究主题的问题和挑战将突出和解决几个具体的建议。
2021-09-27 physics.optics
Routes to chaos in a class-B laser coupled to a neutral resonator
研究了B类半导体微环激光器与中性微环谐振腔耦合的动力学,发现由泵浦速率和耦合强度控制的五个动力学区域,揭示了稳定激射与混沌之间的交叉转变。
2022-04-22 nlin.CD physics.optics
Self-sweeping ytterbium-doped fiber laser based on a fiber saturable absorber
一般来说,自扫描效应依赖于增益光纤中形成的动态光栅。在此,正常的自扫描产生于无泵浦的掺镱光纤中,该光纤用作光纤可饱和吸收体,并通过环行器引入激光腔中。扫描速率和扫描范围照常变化,这两者都可以通过泵浦功率来控制。此外,本文还观察到了一种新的自脉冲信号,这表明了有源光纤和光纤可饱和吸收体自扫描效应的不同。
2020-10-28 physics.optics
Black phosphorus as saturable absorber for the Q-switched Er:ZBLAN fiber laser at 2.8 μm
黑磷作为一种新型的二维光子晶体材料,引起了人们的广泛关注。本文采用液相剥离法成功制备了多层黑磷。采用黑磷作为可饱和吸收体,实现了波长为2.8 μm的被动调Q掺铒ZBLAN光纤激光器。测得黑磷可饱和吸收体的调制深度为15%,饱和注量为9 μJ/cm ~ 2。在重复频率为63 kHz时,最大平均功率为485 mW,对应的脉冲能量为7.7 μJ,脉冲宽度为1.18 μs。据我们所知,这是第一次证明黑磷可以实现2.8 μm光纤激光器的Q开关。研究结果表明,黑磷是一种很有前途的中红外脉冲激光可饱和吸收体。
2015-08-12 physics.optics
Thermally Induced Nonlinear Optical Absorption in Metamaterial Perfect Absorbers
采用激光干涉光刻和剥离工艺制备了一种由Al/ZnS/Al三层金属-介质-金属系统和顶部的铝纳米片组成的超材料理想吸收体。超材料吸收体在1090 nm处具有峰值共振吸收,并且对1064 nm波长处的600 ps激光脉冲表现出非线性吸收。反射率的非线性饱和被测量为依赖于入射的平均激光功率而不是峰值激光强度。的非线性行为所示,由于铝的介电性能的吸收辐射和光热变化的加热。超材料吸收体被认为在25 MW/cm 2的大激光强度下具有抗损伤性。
2015-01-02 physics.optics
Theory of sub-10 fs Generation in Kerr-lens Mode-locked Solid-State Lasers with a Coherent Semiconductor Absorber
本文介绍了利用半导体可饱和吸收体在连续波克尔透镜锁模(KLM)固体激光器中产生超短脉冲的研究结果。超短脉冲产生的问题是解决的理论框架,占相干性质的激光脉冲相互作用。建立了基于广义朗道-金兹伯格激光方程和布洛赫方程耦合的相干吸收体解析模型。我们表明,在没有KLM的情况下,半导体吸收体产生自诱导透明的2 pi-非sech-脉冲,而KLM提供极短的sech形脉冲产生。发现了2 pi和pi-sech型解和变面积啁啾脉冲,表明KLM的存在消除了对吸收体最小调制深度的限制。并对自动调节稳定性和自起动能力进行了分析。
2001-01-14 physics.optics
All-fiber mode-locked ytterbium-doped fiber laser with a saturable absorber based on nonlinear Kerr beam cleanup effect
基于非线性克尔光束净化效应,提出了一种新型的可饱和吸收体锁模掺镱光纤激光器。可饱和吸收体由2米渐变折射率多模光纤和单模光纤段作为膜片形成。在全正常色散光纤结构下,激光器产生了脉冲宽度为26.38 ps,脉冲能量大于0.25 nJ的耗散孤子脉冲,输出脉冲可被压缩到615.7 fs。此外,该激光器的自启动锁模操作表现出高稳定性,在RF频谱中测得的信噪比为73.4 dB。
2020-10-30 physics.optics
Lasing in para-Fermi class-B microring resonator arrays
我们演示了具有基本的准费米对称性的微波谐振器阵列中的激光。的代数的属性允许的传播常数和正常模式的无源谐振器的阵列,显示的光学模拟的零能量模式,这是它自己的手征对的分析预测。线性模型中的其余简正模式形成均匀分布在伪零能量模式周围的手征对。我们使用这些信息来构建一个B类激光器模型,其中偶数和奇数站点被驱动具有不同的强度在模式以下的仿费米代数手性,以证明激光与增强或抑制的零能量模式。零能量模式激光是稳定的初始条件为一个大的驱动比。具有零能量模式抑制的激光是不稳定的,并且更容易受到初始场配置的影响。
2020-08-17 physics.optics
Spatio-temporal extreme events in a laser with a saturable absorber
本文研究了带有可饱和吸收体的大面积半导体激光器发射场的横向$(x,y)$截面上发生的极端事件。我们执行统计分析的时空事件被识别为3D空间$(x,y,t)$中的场强的最大值。我们确定极端事件更容易发生的参数空间中的区域,我们研究这些极端事件与已知存在于同一系统中的腔孤子的连接,固定和自脉冲。
2016-10-20 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
Coherent perfect absorber and laser in purely imaginary conjugate metamaterials
共轭超材料是指介电常数和磁导率互为复共轭的材料,它同时具有损耗和增益的特性。通过采用共轭超材料与一个纯粹的想象的形式,我们提出了一种机制,实现相干完美吸收体(CPA)和激光模式,这已被广泛研究的宇称时间对称系统。此外,获得CPA和激光模式,包括同时获得它们的一般条件,通过分析纯虚共轭超材料制成的平板的波散射特性被揭示。具体地说,在具有次单位有效折射率的纯虚共轭超材料平板中,可以实现对来自空气的入射波的完美吸收。
2017-08-07 physics.optics
Multilayer black phosphorus as broadband saturable absorber for pulsed lasers from 1 to 2.7 μm wavelength
寻找覆盖近红外到中红外波段的宇宙可饱和吸收体引起了广泛的兴趣。多层黑磷,具有可变的直接带隙(0.3-2 eV)取决于层数,成为一个很好的选择作为宇宙可饱和吸收体的脉冲激光。在这篇论文中,我们首次从实验上证明了多层黑磷在1 μm到2.7 μm波长范围内的宽带可饱和吸收。以所制备的黑磷纳米片作为可饱和吸收体,分别实现了1.03 μm、1.93 μm、2.72 μm波长的体激光器的稳定调Q运转。与大带隙半导体过渡金属二硫属化物(例如MoS 2、MoSe 2)相比,多层黑磷由于其窄的直接带隙而在长波长范围显示出特别的优势。这项工作将打开黑磷在中红外光谱区的光电应用前景,并进一步证明BP可能填补零带隙石墨烯和大带隙TMD之间的空白。
2015-08-19 physics.optics
A single-frequency single-resonator laser on erbium-doped lithium niobate on insulator
本文通过在单个多模Er:LNOI微环中引入模式相关损耗和增益竞争,实现了单频单模激光输出,输出功率2.1微瓦、边模抑制35.5 dB、线宽1.27 MHz。
2021-06-27 physics.optics
Collective dynamics of evanescently coupled excitable lasers with saturable absorber
本文对具有可饱和吸收体的耦合可激发激光器群体的集体动力学进行了数值研究。在与以往的研究中,实值(有损)耦合被认为是不同的,我们在这里专注于纯虚耦合(倏逝波耦合)。我们表明,倏逝耦合的可激发激光器同步在一个更有效的方式相比,损耗耦合的。此外,我们表明,非对角无序诱导的激发性本地化发生的虚耦合,但它可以通过非零线宽增强因子的挫折。
2018-12-10 nlin.PS physics.optics
Linearly polarized, Q-switched Er-doped fiber laser based on reduced graphene oxide saturable absorber
我们演示了从被动调Q掺铒光纤激光器中产生线偏振脉冲。该腔仅使用保偏光纤和器件设计,得到了偏振度为97.6%的线偏振输出光束。还原氧化石墨烯(rGO)用作Q开关操作的可饱和吸收体。该激光器能够以115kHz的重复频率提供1.85us的脉冲,125nJ的脉冲能量。
2012-12-02 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Q-switched Mode-locking in Er-doped ZBLAN Fibre Lasers using Carbon Nanotube Saturable Absorber and GaSb-based SESAM
本文首次在掺铒ZBLAN光纤激光器中用碳纳米管薄膜实现Q开关锁模,并与GaSb基SESAM对比,揭示了可饱和吸收体特性对中红外脉冲性能的影响。
2025-03-11 physics.optics
Atomic layer graphene as saturable absorber for ultrafast pulsed lasers
单层石墨烯的光学电导仅由精细结构常数定义。已预测吸光度与频率无关。原则上,由于泡利阻塞,零能隙石墨烯中的带间光吸收在强激发下容易饱和。在这里,我们演示了使用原子层石墨烯作为可饱和吸收体在锁模光纤激光器中产生的超短孤子脉冲(756 fs)在电信波段。通过改变石墨烯的厚度,可以在66.5%至6.2%的宽范围内调节调制深度。我们的研究结果表明,石墨烯薄膜是潜在的有用的光学元件在光纤激光器。石墨烯作为激光锁模剂具有许多优点,例如较低的饱和强度、超快的恢复时间、可调调制深度和宽带可调谐性。
2009-10-30 physics.optics
Tunable single-mode laser on thin film lithium niobate
绝缘体上掺铒锂氧化物激光器(LNOI)在完整的光子集成电路(PIC)中起着重要的作用。在这里,我们展示了一个集成的可调谐耳语厨房单模激光器(WGSML),利用一对耦合的微盘和microwave的LNOI。974 nm单模泵浦光在所设计的微盘中可以产生良好的谐振,有利于产生耳语廊模激光。在1560.40 nm处获得了最大边模抑制比为31.4 dB的WGSML。通过调节温度,WGSMLs的输出功率得到提高,中心波长可从1560.30 nm变化到1560.40 nm。通过改变微盘与微片之间的耦合间隙宽度,获得了1560.60 nm和1565.00 nm波长的WGSMLs。在进一步的研究中,我们还可以利用LNOI的电光效应来获得更精确的可调WGSMLs。
2021-08-29 physics.app-ph physics.optics
Experimental demonstration of PT-symmetric stripe lasers
近年来,宇称-时间(PT)对称激光与吸收体共存的研究受到了广泛关注。虽然在微波异向介质中已经观察到了PT对称吸收体,但还没有PT对称激光的实验证明。本文对PT对称条形波导激光吸收体进行了实验研究。利用PT对称性的概念,利用光的放大和吸收,成功地获得了PT对称的激光吸收体。与单模PT对称激光器不同,通过比较不同泵浦条件下的相对波长位置和模间距,实验证实了PT对称条形激光器。当波导被半抽运时,模式间隔加倍,激射波长向每两个初始激射模式的中心移动。所有这些观测结果都与理论预言相一致,并很好地证实了PT对称性破缺。
2015-05-15 physics.optics
Simultaneous Realization of Coherent Perfect Absorber and Laser by Zero-Index Media with both Gain and Loss
本文研究了一种具有增益和损耗的零折射率介质(ZIMGL),它的有效介电常数和磁导率都是纯虚的,并且符号相反。我们用解析的方法证明了,用一个损耗和增益相等的ZIM-GL板条,可以同时获得相干的理想吸收体(CPA)和激光,即所谓的CPA激光。CPA激光器以前已经在宇称时间(PT)对称系统中发现。然而,PT对称系统中的基本物理与ZIM-GL中的物理不同。通过设计一种由核-壳结构的棒组成的光子晶体,使损耗和增益分布在核和壳中,实现了这种ZIM-GL。在我们的数值模拟中也证实了这种PC的CPA激光功能。我们的工作为同时实现CPA和激光器提供了一种不同于PT对称系统的途径。
2016-08-25 physics.optics
Yb- and Er-doped fiber laser Q-switched with an optically uniform, broadband WS2 saturable absorber
本文报道了一种由溶液处理的、光学均匀的、少层的二硫化钨可饱和吸收体(WS 2-SA)实现的掺镱(Yb)和掺铒(Er)光纤激光器的调Q。WS 2-SA在亚带隙区域的非线性光学吸收,归因于边缘诱导态,其特征在于分别在1030和1558 nm处具有1.38和3.83 MW/cm 2饱和强度的3.1%和4.9%调制深度。通过将光学均匀的WS 2-SA集成到掺Yb和掺Er激光腔中,我们获得了在1030和1558 nm处具有微秒持续时间和千赫兹重复频率的自启动Q开关脉冲。我们的工作表明,宽带子带隙饱和吸收的一个单一的,解决方案处理WS 2-SA,提供新的潜在功效WS 2在超快光子应用。
2015-07-12 physics.optics
220 fs Er-Yb:glass laser mode-locked by a broadband low-loss Si/Ge saturable absorber
我们展示了飞秒性能的超宽带高折射率对比度饱和布拉格反射器组成的硅/二氧化硅/锗结构,是完全兼容的CMOS工艺。该器件的反射率带宽超过700 nm,饱和损耗的恢复时间为亚皮秒。它用于实现中心波长为1540 nm的Er-Yb:glass激光器的锁模,产生220 fs脉冲,具有迄今为止最宽的输出光谱。
2004-11-25 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
Coherent Perfect Absorbers: Time-reversed Lasers
我们表明,一个任意的身体或聚集体可以完全吸收离散频率,如果一个精确的耗散量是在特定条件下的相干单色照明。这种效应源于光吸收和波干涉的相互作用,对应于将弹性S矩阵的零点移动到实波矢轴上。因此,这是阈值激光的时间反演过程。在500-900 nm范围内照射的简单Si板几何形状中证明了该效果。相干完全吸收体是一种新型的线性光学元件,吸收干涉仪,它可能是有用的控制光能转移。
2010-03-25 physics.optics
Laser Scanning Microscopy for Tomographic Imaging of Roughness and Point Absorbers in Optical Surfaces
针对高精度光学表面中点吸收体引发的形变与吸收关联问题,提出一种激光扫描显微断层成像方法,可同时获取表面轮廓相位图像与点吸收体损耗图像,实现了飞米级灵敏度和微米级横向分辨率,为光学表面优化与表面物理研究提供支撑。
2023-12-19 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
Coherent perfect absorber and laser for nonlinear waves in optical waveguide arrays
局域非厄米势可以作为一个相干的理想吸收体或作为一个非线性波的激光器。示出了光波导阵列的效果,其中中心波导是有源的或吸收的。位于中心左侧和右侧的阵列可以具有不同的特性。结果是广义的设置与中央波导进行额外的非线性耗散或增益和嵌入一维吸收或激光子阵列的二维阵列。
2018-11-06 nlin.PS physics.optics
Coherent perfect absorbers for transient, periodic or chaotic optical fields: time-reversed lasers beyond threshold
近期作品[Y.D. Chong { \it等},物理修订信函{ \bf 105},053901(2010); W. Wan { \it等人},Science { \bf 331},889(2011)]已经表明,在阈值处的激光发射的时间反转过程实现了相干完美吸收体(CPA)。在CPA中,具有特定耗散程度的光学腔中的损耗介质(其模量等于激光介质的增益)可以完美地吸收离散频率处的相干光波,所述离散频率是激光模式的时间反演对应物。在这里,时间反转的激射和CPA的概念被扩展为由在任意(并且通常高度非线性)制度中操作的激光器发射的光辐射,即用于瞬态、混沌或周期性相干光场。我们证明,任何电磁信号$E(t)$所产生的激光系统\textbf{S}工作在任意制度可以完全吸收CPA设备$\bf{S'}$,这是简单地实现内置\textbf{S}的宽带线性吸收器(衰减器)的适当的透射率。作为例子,我们讨论了CPA设备,完全吸收混沌激光信号和调频光波。
2012-05-23 physics.optics
Black phosphorus as a new broadband saturable absorber for infrared passively Q-switched fiber lasers
黑磷(BP)具有诱人的电学和光学性质,是光电子学领域的研究热点。在掺铒光纤激光器(EDFL)和掺铥/掺钬光纤激光器(THDFL)中分别插入体结构BP基可饱和吸收体(SA),获得了1550 nm和2 μ m波长的调Q脉冲。通过将粉末BP材料沉积到侧面抛光的单模光纤的平坦侧面上来制备BP-SA。在EDFL上获得了宽度为9.35 ~ 31 μ s的1550 nm调Q脉冲。对于THDFL,通过调节泵浦功率,可以在1832 ~ 1935 nm范围内获得超过100 nm的输出。据我们所知,这些结果表明,宽带的可饱和吸收性能的BP和第一次验证,BP作为一种新的二维材料的可饱和吸收器件的应用。
2015-04-28 physics.optics
The Yamada model for a self-pulsing laser: bifurcation structure for non-identical decay times of gain and absorber
我们认为自脉冲激光器的增益部分和吸收剂部分通过一个机制称为Q开关,如数学描述的山田常微分方程模型的增益,吸收剂和激光强度。更具体地说,我们感兴趣的情况下,增益和吸收衰减不同的时间尺度。我们提出了整体的分岔结构,通过显示如何在泵的强度与增益的衰减率的平面中的两个参数的分岔图的变化与两个衰减率之间的比率。总共有10种情况BI BX的定性不同的两个参数的分歧图,我们提出了它们之间的过渡的解释。Moroever,我们显示了相关的11种情况下,结构稳定的相图(在开放区域的参数空间)的三维表示的组织相空间的鞍平衡和鞍周期轨道的二维流形。整体分叉结构构成了一个全面的图片的确切性质的可观察到的动力学,包括多稳定性和可激发性,我们希望是相关的实验工作与不同种类的可饱和吸收调Q激光器。
2019-11-03 math.DS physics.optics
Recent advances of MXene saturable absorber for near-infrared mode-locked fiber laser
迄今为止,MXene已被发现作为传统可饱和吸收剂(如碳纳米管和石墨烯)的替代品。高非线性饱和吸收、惊人的调制深度、灵活的带隙可调谐性和费米能级附近的高电子密度的特性是MXene作为优异的可饱和吸收体候选物的基础。特别是,MXene在非线性超快光学领域的研究工作正在广泛增长,因为MXene是2D纳米材料中最大的家族之一,通过形成一类具有2D层状结构的金属碳化物或金属氮化物,提供了巨大的组合可能性。本文综述了近年来MXene的合成、材料表征、非线性可饱和吸收的研究以及MXene可饱和吸收体在近红外锁模光纤激光器中的应用。最后,一些问题和挑战,以及这种新型材料的未来前景进行了讨论。
2021-09-27 physics.app-ph physics.optics
All-fiber all-normal-dispersion femtosecond laser with nonlinear multimodal interference based saturable absorber
在这封信中,我们展示了第一个全光纤全正常色散掺镱振荡器与非线性多模干涉为基础的可饱和吸收体能够产生超短耗散孤子脉冲。除了用作可饱和吸收体之外,在单模光纤之间使用多模光纤段还确保了通过获得耗散孤子锁模所必需的多模干涉再成像的带通滤波。该振荡器产生了平均功率为5.8 mW、脉宽为5 ps、重复频率为44.25 MHz的1030 nm耗散孤子脉冲。脉冲通过外部光栅压缩器去啁啾到276 fs。全光纤腔体设计确保了高稳定性,射频频谱中测得$\sim$ 70 dB边带抑制。数值模拟进行调查腔动力学和获得的结果与实验观察相匹配。该腔为实现全光纤耗散孤子锁模提供了一种简单、低成本的方法。
2018-01-17 physics.optics