SOA - NOLM in Reflective Configuration for Optical Regeneration in High Bit Rate Transmission Systems
本文对以半导体光放大器为有源元件的非线性光学环形镜（SOA NOLM）的光信号再生特性进行了理论和实验研究。虽然这种设备已被广泛研究的光时分多路分用（OTDM）和波长转换应用，我们提出的方法，基于反射配置，尚未进行调查，特别是在光信号再生。数值研究了不同参数（如SOA在干涉仪中的位置和SOA输入光功率）对传递函数形状的影响，以评估器件的再生能力，并对与SOA双级结构相关联的再生性能进行了实验评估，以创建一个保持数据极性和波长的3R再生器。由于这种完整的再生功能，100.000公里的无差错传输已在实验中实现了10 Gb/s的循环回路。给出了多路进入再生器的误码率的演变过程和对输入数据的偏振不敏感性证明。
2014-05-12 physics.optics
Optical parametric multi-pass cell amplifier
Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY（德国电子同步辐射中心）；Universität Hamburg（汉堡大学）；Class 5 Photonics（第五光子学部门）；Lund University（隆德大学）
本研究提出一种结合多程细胞和参量放大技术的混合架构，实现高效率的超快脉冲生成。
2026-03-12 physics.optics
New 3D multipass amplifier based on Nd:YAG or Nd:YVO4 crystals
我们报告新的简单而有效的多程放大器，使用棱镜或角隅棱镜在不同的入射面执行几个通道。该方案提供了信号通道和泵送体积之间的优化重叠。我们研究了我们的放大几何与Nd：YAG和Nd：YVO4晶体：使用低掺杂（0.3%）Nd：YVO4晶体允许更好的热行为和更高的性能。对1064 nm平均功率为110 mW的脉冲微激光器进行了放大，在6通结构下，当泵浦功率为15 W时，获得了平均功率为5.7 W的衍射极限输出光束，小信号增益为56 dB。
2006-10-10 physics.optics
Nanosecond Pulse Shaping with Fiber-Based Electro-Optical Modulators and a Double-Pass Tapered Amplifier
我们描述了一个系统，用于产生频率啁啾和振幅整形脉冲的时间尺度从亚纳秒到十纳秒。该系统以780 nm的连续二极管激光开始，并利用基于光纤的电光相位和强度调制器，由任意波形发生器驱动，以产生整形脉冲。这些脉冲随后被放大到几百毫瓦的锥形放大器在一个延迟的双通配置。在2ns内实现了高达5GHz的频率啁啾和0.15ns的脉冲宽度。
2015-11-04 physics.atom-ph 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
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
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
Single-Pass Laser Frequency Conversion to 780.2 nm and 852.3 nm Based on PPMgO:LN Bulk Crystals and Diode-Laser-Seeded Fiber Amplifiers
我们报道了一个780.2 nm和852.3 nm的激光器件的基础上单通周期性极化的氧化镁掺杂的LiNbO_3（PPMgO：LN）块晶体和二极管激光种子光纤放大器的制备。首先，可以实现由1560.5nm激光器的二次谐波产生（SHG）的大于600 mW的单频连续可调谐780.2nm激光。然后，在852.3 nm处产生250 mW的光，并且通过混合1560.5 nm和1878.0 nm激光器从和频产生（SFG）实现4.1%的总转换效率。780.2nm和852.3nm的连续调谐范围至少为6.8GHz和9.2GHz。利用该激光系统，我们可以方便地进行激光冷却，同时捕获和操纵铷（Rb）和铯（Cs）原子。该系统在冷原子Rb-Cs双组分折射率计和磁光阱中冷Rb和Cs原子光缔合形成RbCs二聚体等方面具有很好的应用前景。
2019-11-21 physics.atom-ph physics.optics
Free-space multipass optical parametric amplifier
Université Paris-Saclay, Institut d’Optique Graduate School, CNRS, Laboratoire Charles Fabry（巴黎萨克雷大学、高等光学学院、法国国家科学研究中心、夏尔·法布里实验室）；Amplitude（安培蒂德公司）
研究如何在不降低时空脉冲质量的情况下提高光学参量放大器效率，核心方法是基于自由传播准周期几何结构的OPA架构，主要贡献是实现高效且保持脉冲质量，提供可扩展超快光源平台。
2026-07-07 physics.optics
Improved measurement of two-mode quantum correlations using a phase-sensitive amplifier
我们证明了相敏放大器（PSA）的能力，以预放大一个模式的双模压缩态的一个选定的正交，以提高测量的双模量子相关性之前存在的退化，由于光学和检测损耗。我们利用$^{85}$ Rb蒸气的四波混频产生了双模压缩态的明亮光束。然后，这两个模式之一在PSA配置中经过第二次4WM相互作用，以在故意引入损耗之前无噪声地预放大该模式的所需正交。我们证明了增强的强度相关性和强度差压缩的两个模式之间的测量程度。
2017-08-28 physics.optics
Chirped pulse waveguide amplifier
本文提出一种单模Cr:ZnS晶体波导超快放大器，利用超快激光写入的凹陷包层波导实现5.5 dB/cm增益和2.35 W平均输出功率，并通过解析模型优化设计，在CPA装置中验证了宽带高增益放大性能。
2024-09-28 physics.optics
Multi-color nonreciprocal optical amplifier with spinning active optomechanics
本研究提出通过旋转有源谐振器，利用Sagnac效应与光增益的相互作用实现多色非互易光放大器，可实现群延迟大幅提升、高阶边带相干放大及快慢光切换，为光场灵活调控提供新途径。
2023-12-19 physics.optics
Pulse contrast enhancement via non-collinear sum-frequency generation with the signal and idler of an optical parametric amplifier
提出了一种利用光参量放大器的信号光和闲频光产生非共线和频，将高强度激光系统的时间对比度提高$>$ 8个数量级的方法。我们证明了这种技术的有效性清洁脉冲从毫焦耳级啁啾脉冲放大系统提供$>$ 10 $^{12}$强度对比度相对于所有的预脉冲和放大的自发发射$>$ 5 ps之前的主脉冲。输出在我们的设施的一个典型的用户实验的时间尺度上保持100级的能量稳定性，突出了该方法的可靠性和运行效率。在时间净化之后，脉冲在时间上被拉伸，然后播种两个多通、基于Ti：hire的放大器。再压缩后，1 J，40 fs（25 TW）的激光脉冲在主脉冲之前保持10 $^{10}$的强度对比度$>$ 30 ps。该技术是能量可缩放的，并且适合于为TW或PW级啁啾脉冲放大激光系统制备种子脉冲。
2019-05-29 physics.optics
The effect of input phase modulation to a phase-sensitive optical amplifier
许多光学应用依赖于使用诸如声光调制器（AOM）或光学斩波器之类的设备对光束进行幅度调制。增加幅度调制（AM）的方法通常也会无意地将相位调制（PM）施加到光上。虽然这种PM对许多相位不敏感的应用没有影响，但相位敏感的过程可能会受到影响。本文研究了在热$^{85}$ Rb蒸气中实现的量子噪声限制相敏光放大器（PSA）的输入相位和幅度调制对输出的影响。我们调查的依赖PM AOM对齐，并展示了一种新的方法来量化PM使用PSA作为诊断工具。然后，我们使用这种方法来测量的光斩波器，这是由于斩波器叶片通过光束的衍射效应而产生的衍射相关PM。
2016-08-19 physics.optics
Efficiency-boosted semiconductor optical amplifiers via mode-division multiplexing
半导体光放大器（SOA）是许多光子系统的基本构件。然而，它们的功率低效率已经阻碍了运营成本的降低，并且由此产生的热损耗限制了小型化以及更复杂的光子功能（例如大规模开关和光学相控阵列）的实现。在这项工作中，我们展示了显着的增益和效率提高使用额外的自由度的光-模式空间。这是在不改变SOA的材料设计的情况下完成的，因此可以获得高通用性和兼容性。光在不同的导模中被复用，并且在不引入谐振的情况下两次被重新注入到相同的增益部分，从而以宽带方式使相互作用长度加倍。在1560 - 1580 nm波长范围内，在相同的工作电流下，双通SOA的增益比单通SOA高87%，壁插效率高300%。
2023-03-18 physics.app-ph physics.optics
Reflective Optical Limiter Based on Resonant Transmission
光学限制器传输低水平辐射，同时阻挡具有过高能量（能量限制器）或具有过高峰值强度（功率限制器）的电磁脉冲。一个典型的光学限幅器吸收大部分的高水平辐射，这可能会导致其破坏通过过热。在这里，我们介绍了一个新的概念，反射能量限制器，阻止电磁脉冲过高的总能量反射回空间，而不是吸收它们。该想法是使用具有嵌入在低损耗光子结构中的温度依赖损耗角正切的缺陷层。中心频率接近局域缺陷模的低能脉冲将通过。但是，如果脉冲携带的累积能量超过一定水平，整个光子结构就会反射入射光（而不会吸收它！）对于宽频率窗口。基本的物理机制是基于自调节阻抗失配，其随着脉冲携带的累积能量而急剧增加。
2014-12-19 physics.optics
Non-Linear Localized Modes Give Rise to a Reflective Optical Limiter
光学限制器被设计成透射低强度的光，同时阻挡具有过高强度的光。典型的被动限制器吸收过多的电磁能量，这可能导致其过热和破坏。我们提出了一个分层的反射限制器的概念，通过非线性局域模式的谐振传输的基础上。这种限制器不会吸收高水平的辐射，而是将其反射回太空。重要的是，全反射发生在宽的频率范围内并且对于任意的入射方向。同样的概念可以应用于红外和微波频率。
2013-09-10 cond-mat.dis-nn nlin.CD physics.optics
Experimental Realization of a Reflective Optical Limiter
光学限制器传输低强度的光，同时阻挡具有过高强度或通量的激光辐射。典型的无源光限幅器吸收大部分高水平辐射，这可能导致不可逆的损害。在这篇文章中，我们报告了第一个实验实现的反射式光学限幅器，它不吸收高水平的激光辐射，而是将其反射回太空。该设计是基于一个周期性的层状结构组成的交替SiO2和Si3N4层与单一的GaAs缺陷层在中间。在低强度下，层状结构通过局域缺陷模显示出强的共振透射。在高强度下，GaAs层中的双光子吸收抑制了局域模以及共振透射，整个层状结构在覆盖周期性层状结构的整个光子带隙的宽频率范围内变得高度反射。相比之下，独立的GaAs层将吸收大部分的高水平辐射，从而充当基本的吸收性光限制器。所提出的设计只能在短波红外，其中GaAs显示出可忽略的线性吸收和非常强的非线性双光子吸收。通过明智地选择光学材料，相同的原理可以复制到任何其他频率范围。
2016-05-28 physics.optics
Multi-gigawatt peak power post-compression in a bulk multi-pass cell at high repetition rate
200 kHz、34 W、300 fs Yb放大器的输出被压缩到31 fs，效率> 88%，达到2.5 GW的峰值功率，这是迄今为止单级体多程电池的记录。尽管操作80倍以上的临界功率在散装材料中的自聚焦，该设置表现出良好的保存输入光束质量。广泛的光束和脉冲特性进行表明，压缩脉冲的高谐波产生和气体或固体中的非线性光学是有前途的驱动器。
2022-07-21 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
Low-power integrated optical parametric amplification via second-harmonic resonance
本文提出薄膜铌酸锂二次谐波共振集成OPA，以低于200 mW功率实现逾17 dB增益、95%泵浦转换和110 nm近量子极限低噪声放大。
2025-09-30 physics.optics
Ultrafast MHz-rate burst-mode pump-probe laser for the FLASH FEL facility based on nonlinear compression of ps-level pulses from an Yb-amplifier chain
自由电子激光（FEL）FLASH提供了世界范围内仍然独一无二的研究超快过程的能力，包括高通量、高重复率XUV和软X射线脉冲。FLASH的绝大多数实验都是泵浦探测型的。其中许多依赖于光学超快激光器。在这里，一种新型的自由电子激光设备的激光器相结合的高平均功率输出Yb：YAG放大器的光谱展宽在赫里奥特型多程细胞和随后的脉冲压缩到100 fs的持续时间。与其他采用光学参量放大的设备激光器相比，新系统具有显着改善的噪声系数，紧凑，简单和功率效率。与FLASH一样，光学激光器以10 Hz的脉冲串重复率工作。这些脉冲串由800个$μ$ s长脉冲串组成，最多可达800个超短脉冲，它们以飞秒精度与自由电子激光同步。在实验室中，脉冲能量高达50 $μ$ J，60 fs的半高宽和1 MHz的频率在1.03 $μ$ m波长是可用的，并可以通过计算机控制进行调整。此外，还实现了非线性偏振旋转，以提高激光脉冲的对比度。首先，在平面光栅单色光子束线的自由电子激光的互相关测量证明，表现出用户实验在FLASH激光器的适用性。
2021-05-14 physics.optics
Mode locking in an optomechanical cavity
实验研究了一种集成机械谐振镜和光放大器的光纤环形腔。该器件表现出多种有趣的非线性效应，包括同步和自激振荡。当光学环形腔的频率被调谐到非常接近悬挂镜的机械频率时，观察到被动产生的光脉冲。在这个机械锁模过程的阈值处的光功率被发现与光放大器的量子噪声有关。
2020-02-04 physics.optics quant-ph
All Reflective Field-widened Unbalanced Interferometer for Quantum Sensing and Communication Applications
University of Waterloo（滑铁卢大学）；Institute for Quantum Computing, University of Waterloo（滑铁卢大学量子计算研究所）；Department of Physics and Astronomy, University of Waterloo（滑铁卢大学物理与天文学系）；National Research Council of Canada（加拿大国家研究委员会）；Department of Chemical Engineering, University of Waterloo（滑铁卢大学化学工程系）；Department of Physics, Simon Fraser University（西蒙菲莎大学物理系）
提出一种仅由反射面实现的宽视场干涉仪，通过球面凹镜与平面镜构成的腔成像系统，对空间多模光束实现高可见度干涉，适用于湍流信道中的时间箱编码量子系统。
2026-06-18 physics.optics quant-ph
FID Magnetometer Based on Paraffin-Coated Planar Reflective Multipass Cells
Fudan University（复旦大学）
该研究提出一种石蜡涂层平面反射多程蒸气细胞，用于紧凑型光学原子磁强计，实现了高光学深度和长相干时间，达到10pT/√Hz的灵敏度。
2026-05-02 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
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
