Passively mode locked Raman laser
本文报道了在光泵晶体回音壁模谐振腔中，在拉曼偏移处产生的一种新型锁模光梳（拉曼梳）的观测结果。通过测量快速光电二极管上的光梳产生的射频拍频来确认锁模。当拉曼梳存在时，既没有观察到传统的克尔梳，也没有观察到超参量振荡。
2010-06-25 physics.optics
Timing jitter optimization of mode-locked Yb-fiber lasers toward the attosecond regime
我们展示了超低时间抖动的光脉冲序列，从自由运行，80 MHz的重复率，锁模Yb光纤激光器。利用亚20阿秒分辨率的平衡光学互相关方法，研究了腔内色散接近于零（中心波长1040 nm，范围为-0.004 ~+0.002 ps ~ 2）时各种锁模条件下的定时抖动。当从10 kHz到40 MHz（奈奎斯特频率）偏移频率范围积分时，测得的最低均方根定时抖动为175阿秒，这相当于迄今为止自由运行锁模光纤激光器的创纪录低定时抖动。我们还从实验上找到了实现超低时间抖动和相对强度噪声的光纤激光器锁模条件。
2011-07-14 physics.optics
Sub-100-as timing jitter optical pulse trains from mode-locked Er-fiber lasers
我们展示了子100阿秒的时间抖动光脉冲序列产生的自由运行，77.6 MHz的重复率，锁模的Er-光纤激光器。在-0.002（\pm 0.001）ps2净腔色散下，当使用24 as分辨率的平衡光学互相关器测量时，从10 kHz（1 kHz）到38.8 MHz偏移频率的均方根定时抖动为70 as（224 as）。据我们所知，这一结果对应于迄今为止从任何锁模光纤激光器测得的最低均方根定时抖动。测量结果也与展宽脉冲光纤激光器中量子限制定时抖动的Namiki-Haus解析模型相吻合。
2011-11-03 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
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
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
Sub-20-Attosecond Timing Jitter Mode-Locked Fiber Lasers
我们演示了14.3阿秒的定时抖动[集成从10 kHz到94 MHz的偏移频率]从188 MHz的重复率锁模Yb光纤激光器的光脉冲序列。为了减小定时抖动，我们缩短了非增益光纤的长度，从而缩短了脉冲宽度，降低了光纤激光器中过多的高阶非线性和非线性啁啾。在100 kHz - 1 MHz的偏移频率范围内，所测量的抖动频谱受到放大的自发发射限制的量子噪声的限制，而在较低的偏移频率范围内，它受到相对强度噪声转换的抖动的限制。这种固有的低定时抖动使两个锁模Yb光纤激光器之间的亚100阿秒同步超过全奈奎斯特频率与适度的10 kHz锁定带宽。所展示的性能是从任何自由运行的锁模光纤激光器测量的最低定时抖动，与抖动最低的钛宝石固体激光器的性能相当。
2014-01-17 physics.ins-det 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
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
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
Characterization of timing jitter spectra in free-running mode-locked lasers with 340 dB dynamic range over 10 decades of Fourier frequency
我们证明了一种方法，使准确的定时抖动谱密度特性的自由运行的锁模激光振荡器超过10十年的傅立叶频率从兆赫到几十兆赫的范围。该方法是基于分析的输入电压噪声从激光器和输出电压噪声从平衡的光学互相关器（BOC），当两个锁模激光器的重复频率同步的BOC。作为演示实验，测量了动态范围大于340 dB的自由运转锁模铒光纤激光器在1 mHz ~ 38.5MHz（奈奎斯特频率）傅里叶频率范围内的定时抖动谱。所演示的方法可以解决不同的噪声机制，导致特定的抖动特性在自由运行的锁模激光振荡器的时间尺度从1000秒的巨大范围<100-ns to >。
2014-11-30 physics.ins-det 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
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
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
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
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
An asymmetric dual-loop feedback scheme with optimized second delay time to suppress spurious tones and timing jitter of self-mode-locked quantum dash lasers
本文提出了一种非对称双环反馈方案来抑制传统单、双环反馈自锁模量子冲激光器中的外腔边模。在这封信中，我们通过优化第二延迟时间的长度来实现对杂散音的最佳抑制。我们观察到，与单环反馈相比，腔长差异较大（约8倍）的非对称双环反馈消除了所有外腔侧模，并产生了接近主峰的平坦RF光谱，具有较低的定时抖动。还观察到RF线宽的显著减小和定时抖动的减小作为增加的第二反馈延迟时间的函数。基于这种反馈配置的实验结果验证了最近发表的数值模拟的预测。这种有趣的非对称双环反馈方案为基于锁模激光器的无边带光电振荡器提供了最简单、有效和成本有效的稳定。
2018-02-16 physics.ins-det 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
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
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
Gigahertz repetition rate, sub-femtosecond timing jitter optical pulse train directly generated from a mode-locked Yb:KYW laser
我们表明，一个1.13 GHz的重复率的光脉冲训练与0.70 fs的高频定时抖动（17.5 kHz - 10 MHz的集成带宽，其中测量仪器限制的本底噪声贡献0.41 fs在10 MHz的带宽）可以直接从一个自由运行，单模二极管泵浦Yb：KYW激光器锁模单壁碳纳米管（SWCNT）涂层镜。据我们所知，这是有史以来测量的具有GHz重复率的最低定时抖动光脉冲训练。如果此脉冲训练用于565 MHz信号（脉冲训练的奈奎斯特频率）的直接采样，则所演示的抖动水平对应于17.8的预计有效位数（ENOB），这远高于50欧姆负载电阻的热噪声限值（~14位）。
2013-11-24 physics.ins-det physics.optics
Ultralow Phase Noise Microwave Generation From Mode-Locked Er-Fiber Lasers With Subfemtosecond Integrated Timing Jitter
我们展示了超低相位噪声10 GHz微波信号的产生从自由运行的锁模铒光纤激光器与-142和-157 dBc/Hz的单边带绝对相位噪声在10和100 kHz的偏移频率，分别。在1 kHz至5 GHz（奈奎斯特频率）偏移频率范围内积分时，绝对RMS时序抖动为1.5 fs。在微波发生器通常使用的10 kHz至10 MHz积分带宽中，RMS积分抖动为0.49 fs。Er光纤激光器在接近零色散的展宽脉冲状态下工作，以最小化提取微波的相位噪声。为了抑制光电转换过程中多余的相位噪声，采用基于光纤Sagnac环的光-微波相位检测器将低噪声压控振荡器与光纤激光器同步。
2013-11-04 physics.ins-det physics.optics
Design optimization of passively mode-locked semiconductor lasers with intracavity grating spectral filters
我们考虑采用腔内光栅光谱滤波器的被动锁模两段式半导体激光器的设计优化。我们的目标是开发一种方法，找到最佳的波长位置的过滤器，以最大限度地提高该地区的稳定锁模作为一个功能的驱动电流和反向偏置的吸收部分。为了解释激光器两个部分中的材料色散，我们使用增益和吸收作为载流子密度和频率的函数的解析近似。拟合测量的增益和吸收曲线，然后提供输入的基础上的锁模激光器的大信号精确延迟微分模型的数值模拟。我们展示了如何为每个值的驱动电流和反向偏置电压的一组独特的模型参数可以选择的基础上的净增益沿分支的模型的稳态解的变化。我们证明了这种方法的有效性，通过展示数值模拟和测量的两部分法布里-珀罗激光器的电流-电压相空间之间的定性协议。然后，我们展示了如何适应这种方法，以确定一个最佳位置的光谱滤波器在一个名义上的设备具有相同的材料成分，基于目标锁定范围，并占模式的选择性的过滤器。
2014-05-29 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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
Observation of periodic optical spectra and soliton molecules in a novel passively mode-locked fiber laser
提出一种利用非线性放大环形镜锁模的全保偏掺铒光纤激光器，无需额外调整即可稳定输出孤子分子，首次观测到具有两个完整周期的周期性光谱，并建立多稳态模型解释该现象。
2024-03-06 nlin.PS physics.optics
Stabilization of self-mode-locked quantum dash lasers by symmetric dual-loop optical feedback
我们报道了对称双环光反馈对1550 nm自锁模两段量子dash激光器的射频线宽和定时抖动影响的实验研究。研究了各种反馈方案，并确定了最佳水平，以获得最宽的RF线宽和低定时抖动，以及单环和对称双环反馈。两个对称的双环配置，平衡和不平衡的反馈比，进行了研究。我们证明了不平衡对称双环反馈，与内腔谐振和外环的精细延迟调谐，在很宽的延迟范围内提供最窄的RF线宽和降低的定时抖动，不像单个和平衡对称双环配置。与自由运行相比，这种反馈长度为80和140 m的配置在最宽的延迟范围内分别将RF线宽缩小了4- 67倍和10- 100倍。对于对称双环反馈，确定了不同功率分配比通过反馈回路的影响。我们的研究结果表明，对称双环反馈是明显更有效的比单环反馈，在减少RF线宽和定时抖动，是延迟相位的敏感性低得多，使这种技术的应用的鲁棒性和对准公差是必不可少的理想选择。
2018-02-16 physics.ins-det 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
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
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
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
Mode-Locked Fiber Laser with up to 19 kHz Wavelength Sweep Rate via External Pump LD Modulation
该研究首次在全保偏全光纤结构中，通过外部调制LD泵浦电流实现高达19 kHz扫描速率的被动锁模光纤激光器，兼具结构简单、低成本与高可重复性。
2024-05-18 physics.optics
