Optical-controlled wavelength-tunable Q-switched mode-locked fiber laser based on graphene-deposited micro-FBG
报道了一种基于紧凑型光调谐装置的波长可调谐调Q锁模光纤激光器，该装置通过在微光纤布拉格光栅（MFBG）表面涂覆单层石墨烯而制成。基于石墨烯与MFBG之间的倏逝波相互作用产生的热光效应，通过调节外激光器的功率可以精确控制MFBG的中心波长。将该器件插入单壁碳纳米管锁模的紧凑型光纤激光器腔中，获得了稳定的调Q锁模脉冲。实验结果表明，该传感器可在1550.1 ~ 1551.9nm范围内实现波长精确调谐，线性灵敏度为6.3pm/mW。这种光控波长可调谐调Q锁模光纤激光器在全光计算、全光逻辑门和微波源的产生等方面具有潜在的应用前景。
2017-04-21 physics.optics
Coherent optical modulation of partially mode-locked fiber laser based on coherent population oscillation in reduced oxide graphene
石墨烯基光子器件和系统的光控制已经得到了广泛的探索，然而，由于非相干调制对高功率泵浦激光的要求使得这些方案效率低下。在这里，我们展示了部分锁模光纤激光器的工作状态的相干操纵的基础上减少氧化石墨烯的相干布居振荡的第一次。我们将一个弱得多的连续波激光耦合到工作于参量不稳定态的谐振腔中，当满足相干布居数振荡条件时，观察到边带的显著降低/增强。此外，还实现了部分锁模光纤激光器的大幅度降低。实验结果表明，还原氧化石墨烯中的相干布居数振荡对锁模光纤激光器系统具有很好的操控效果，并且诱导的相位变化具有很强的非对称性。在还原的氧化石墨烯中相干布居振荡的发现促进了具有弱得多的控制激光的基于还原的氧化石墨烯的光子器件和系统的相干光学调制。
2019-02-14 physics.optics
Few-cycle pulses from a graphene mode-locked all-fiber laser
我们将石墨烯锁模振荡器与外部压缩器相结合，实现了~ 29 fs的脉冲，平均功率为~ 52 mW。这是一种简单、低成本、鲁棒的设置，完全基于光纤，没有自由空间光学器件，适用于需要高时间分辨率的应用。
2015-04-07 cond-mat.mes-hall physics.optics
Cross-phase modulation instability in mode-locked laser based on reduced graphene oxide
在具有净法向色散的长锥锁模光纤环形腔中，实验观察到交叉相位调制不稳定性。该锥形沉积有还原的氧化石墨烯，其可以由于8 mm的倏逝场相互作用长度和强模式限制实现的增强的非线性而降低XPMI的阈值。实验结果表明，两个偏振方向上的相位匹配条件不同，产生了强度不同的边带。在不同泵浦强度下，即使激光器的偏振态变化很大，也能满足相位匹配条件。
2014-09-29 physics.optics
High-pulse-energy integrated mode-locked lasers based on a Mamyshev oscillator
Swiss Federal Institute of Technology Lausanne (EPFL)（洛桑联邦理工学院）；Institute of Physics, Swiss Federal Institute of Technology Lausanne（洛桑联邦理工学院物理研究所）
本文提出一种基于Mamyshev振荡器的高脉冲能量集成模式锁激光器，实现低损耗铒掺杂硅氮光子集成电路中的高能量脉冲输出，突破传统光子集成源的限制。
2025-09-05 physics.app-ph physics.optics
Wavelength Spacing Tunable, Multiwavelength Q-Switched Mode-Locked Laser Based on Graphene-Oxide-Deposited Tapered Fiber
提出了一种基于氧化石墨烯的掺铒光纤腔调Q锁模（QML）光纤激光器，通过选择锥形光纤的直径、长度、氧化石墨烯厚度和腔色散，实现了波长间隔可调的多波长QML光纤激光器。研究了不同泵浦强度下的时间和光谱演化。结果表明，多波长激光器的可调谐性可以用QML激光器的束缚态来解释，这些束缚态是色散、非线性效应、插入损耗和泵浦功率相互作用的结果。据我们所知，这是第一次在实验上观察到QML的束缚态，这为制备可调谐多波长激光器提供了一种新的机制。
2014-01-07 physics.optics
Mode-locked Yb-doped fiber laser emitting broadband pulses at ultra-low repetition rates
我们报道了一种环境稳定的，掺镱的，全正常色散的，锁模的光纤激光器，能够产生具有超低重复率的宽带脉冲。具体来说，通过仔细定位的光纤部分在一个全PM光纤腔锁模与非线性放大环镜，我们实现了稳定的脉冲序列的重复率低至506 kHz。脉冲具有几个纳焦耳的能量，并且可以压缩到超短（< 500 fs）的持续时间。
2016-09-13 physics.optics
Watt-level, all-fiber, ultrafast Er/Yb-codoped double-clad fiber laser mode-locked by reduced graphene oxide interacting with a weak evanescent field
提出了一种利用还原氧化石墨烯（rGO）与光子晶体光纤（PCF）的弱倏逝场相互作用实现被动锁模的瓦级、全光纤、超快Er/Yb共掺双包层光纤激光器。基于全反射原理，将rGO溶液填充到PCF的包层孔中，蒸发后的rGO薄片仅承担激光系统总能量的1/107，提高了PCF的热损伤阈值，降低了累积非线性。通过将可饱和吸收体引入Er/Yb共掺光纤环形腔中，获得了持续时间为573 fs的稳定的常规孤子，平均输出功率达1.14 W.
2015-03-12 physics.optics
Phase Noise and Intensity Noise of the Pulse Train Generated from Mode-locked Lasers in the Demodulation Measurement
从理论上分析了解调测量中脉冲训练的相位噪声和强度噪声。首次利用傅里叶级数讨论了脉冲不对称性的影响。实验上，不同的带宽和入射功率电平的光电探测器进行了比较，以实现最小的脉冲失真。
2010-07-30 physics.optics
Generation mode-locked square-wave pulse based on reverse saturable absorption effect in graded index multimode fiber
首次报道了基于反向可缝合吸收的渐变折射率多模光纤的锁模方波脉冲掺镱光纤激光器。通过调节抽运功率，可以在350 ps ~ 52.6 ns的范围内实现方波宽度的调谐，3dB带宽为0.73 nm。单模抑制比超过65 dB，说明锁模工作状态良好。同时，利用啁啾测量系统研究了脉冲特性。锁模方波脉冲光纤激光器可作为高功率光源应用于工业领域。
2019-04-14 physics.optics
Impact of pulse dynamics on timing jitter in mode-locked fiber lasers
研究了锁模光纤激光器在不同锁模状态下的高频定时抖动谱密度。测量了锁模状态可切换Yb光纤激光器在奈奎斯特频率范围内的量子噪声限制的定时抖动谱，其分辨率低于100。在10 kHz ~ 40 MHz范围内，测量了孤子、展宽脉冲和自相似Yb光纤激光器的积分均方根定时抖动分别为1.8 fs、1.1 fs和2.9 fs。首次从实验上揭示了抖动谱密度与脉冲形成机制的关系。
2011-04-07 physics.optics
Mode-locked picosecond pulse generation from an octave-spanning supercontinuum
利用1550 nm泵浦的倍频程超连续谱光源，通过光谱分割和再放大，获得了1110 nm附近的皮秒锁模脉冲。1110 nm的脉冲是近transform-limited，与1.7 ps的持续时间超过其1.2 nm的带宽，并表现出高的脉冲间相干。超连续谱光源和脉冲合成系统都完全在光纤中实现。多功能源的建设表明，脉冲合成切片超连续谱可能是一个有用的技术在1000 - 2000 nm的波长范围。
2011-01-23 physics.optics
Cavity-enhanced single frequency synthesis via DFG of mode-locked pulse trains
我们展示了如何从锁模激光器的频散脉冲场合成连续波单频光场。该过程依赖于在光学腔中产生差频，是有效的，并且可以被认为是光学整流。给出了一个实际系统的输出功率和幅值噪声特性的定量估计。可能的应用光学频率合成和光学计量的设想。
2005-06-09 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
Scalar Nanosecond Pulse Generation in a Nanotube Mode-Locked Environmentally Stable Fiber Laser
我们报道了一种环境稳定的纳米管锁模光纤激光器产生线偏振，纳秒脉冲。一个简单的全保偏光纤环形腔，包括300米的高度非线性光纤，以延长腔和增加腔内色散和非线性。该激光器产生的标量脉冲的持续时间为1.23纳秒，中心波长为1042 nm，带宽为1.3 nm，重复率为641 kHz。在长腔的情况下，输出特性在腔体扰动时没有明显变化，偏振度保持在97%。
2018-05-07 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.optics
Ultrafast pulse generation in a mode-locked Erbium chip waveguide laser
报道了大模面积（直径~ 50 μm）的氟锆酸铒玻璃导波激光器锁模输出~1550 nm的变换限制~180 fs脉冲。被动锁模振荡器产生的脉冲带宽为25 nm，重复频率为156 MHz，峰值功率为260 W。可扩展到更高的重复率证明了在1.3 GHz的变换限制410 fs的脉冲输出。为了理解宽光谱输出的起源，通过使用数值解Ginzburg-Landau方程来模拟激光腔。本文报道了一种超快激光器--刻写波导激光器。
2016-10-23 physics.optics
2μm Solid-State Laser Mode-locked By Single-Layer Graphene
报道了一台2μm超快固体Tm：Lu2O3激光器，采用单层石墨烯锁模，在2067nm处获得了约410fs的变换极限脉冲，谱宽约11.1nm。在重复频率为110MHz时，最大平均输出功率为270mW。这是一种方便的2μm高功率变压限幅激光器，可用于各种应用，如激光手术和材料加工。
2012-10-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Wavelength Spacing Tunable, Multiwavelength Q-switched Fiber Laser Mode-locked by Graphene Oxide
我们展示了一个波长间隔可调谐的，多波长调Q锁模光纤激光器（QML）的基础上的光纤锥沉积与氧化石墨烯。激光器的操作可以理解为具有小时间间隔的QML束的形成，并且由于傅立叶变换而产生多波长光谱。我们发现量子阱的时间间隔对泵浦功率非常敏感，因此可以通过改变泵浦功率来调节量子阱的波长间隔。我们的实验激光器提供了一个波长间隔调谐范围从0.001 nm到0.145 nm的泵浦功率变化小于10 mW。该激光器可以发展成为一种低损耗的波长间隔可调谐光源，用于广泛的应用，如光谱学，微波/太赫兹信号产生，光学计量，光通信和传感。
2014-09-25 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
Monolayer Graphene as Saturable Absorber in Mode-locked Laser
我们证明了单层石墨烯的固有性质使其能够作为一个更有效的可饱和吸收体的锁模光纤激光器相比，多层石墨烯。单层石墨烯的吸收可以在较低的激发强度下饱和，相比于多层石墨烯、具有类似条纹的缺陷的石墨烯和官能化的石墨烯。单层石墨烯具有95.3%的显著大的调制深度，而多层石墨烯的调制深度由于非饱和吸收和散射损耗而大大减小。利用单层石墨烯作为可饱和吸收体，可以产生皮秒超快激光脉冲（1.23ps）.由于单层石墨烯具有超快的弛豫时间、较大的调制深度和较低的散射损耗，因此在脉冲整形能力、脉冲稳定性和输出能量方面都优于多层石墨烯。
2010-11-15 cond-mat.mtrl-sci nlin.PS 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
All-PM Divided Pulse Fiber Oscillator Mode-locked with the Optical Kerr-effect
在这封信中，我们研究了一个掺镱锁模光纤振荡器，使用相干脉冲分割和重组，以避免过度的非线性相移。激光器的锁模机制是基于保偏光纤段中正交偏振模之间的差分非线性相位的积累。基于YVO 4晶体连续旋转45°的插入相干脉冲分配器实现了稳定和无失真的锁模稳态。输出脉冲能量由未分频时的89 pJ提高到三分频时的400 pJ以上，提高了约6.5 dB。振幅波动的测量揭示了在10 kHz至2 MHz的频率范围内，同时宽带降低高达~9 dB。
2021-08-28 physics.optics
Pulse formation mechanisms switching in hybrid mode-locked fiber laser
本文实验与数值研究了SA与NPE被动混合锁模光纤激光器中SA主导、NPE主导及共同主导三种脉冲形成机制的切换，首次提出定制滤波模拟增益谱方法，为单腔多波长锁模激光器奠定基础。
2023-08-05 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
Effects of carbon nanotubes and graphene oxide absorbers on the noise of mode-locked fiber lasers
相位噪声对超快脉冲在通信、超快诊断、材料科学、生物学等领域的应用具有重要意义。本文研究了两种碳纳米材料，单壁碳纳米管和氧化石墨烯，用于超快光子学中的噪声抑制。墙纸SA的各种性质，如饱和强度，光吸收和纯度，被发现是决定超快脉冲的相位噪声的关键因素。通过优化碳材料自组装结构的上述参数，实现了飞秒光纤激光器的低噪声输出。实验表明，在10kHz处，相位噪声的抑制率可达10dB以上。据我们所知，这是第一次，不同的碳材料为基础的SA和锁模激光器的相位噪声之间的关系进行了研究。这为在被动锁模光纤激光器中获得高质量的超短脉冲奠定了基础。
2014-07-02 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
Short mode-locked pulses from planarized Y-coupled THz lasers
Quantum Optoelectronics Group, Institute of Quantum Electronics, ETH Zürich（苏黎世联邦理工学院量子电子学研究所）；John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences, Harvard University（哈佛大学约翰·保尔森工程与应用科学学院）；Institute of Physics and Center for Quantum Science and Engineering, Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne（洛桑联邦理工学院物理系与量子科学与工程中心）；Istituto di Fotonica e Nanotecnologie, CNR（意大利国家研究委员会光子学与纳米技术研究所）
该研究通过逆设计平面化Y耦合太赫兹量子级联激光器，实现片上相干短脉冲生成，产生2.3 ps短脉冲，带宽达500-700 GHz。
2026-02-07 physics.optics
Tm-doped fiber laser mode-locked by graphene-polymer composite
利用石墨烯可饱和吸收体实现了1.94μm掺铥光纤激光器的锁模。在6.46MHz频率下，激光输出为3.6ps，能量约为0.4nJ，振幅起伏约为0.5%。这是一种简单、低成本、稳定和方便的激光振荡器，适用于需要人眼安全和低光子能量光源的应用，如传感和生物医学诊断
2012-08-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Effective gain spectra vary the pulses spectrum in a mode-locked cavity
本文提出利用可饱和增益宽带平滑滤波器形成随脉冲能量移动的有效增益谱，并通过虚拟锁模腔仿真验证其可调控脉冲波长并获得更宽光谱输出。
2025-08-31 nlin.PS 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
Diode-pumped mode-locked femtosecond 2-um Tm:CaYAlO4 laser
采用c切Tm：CaYAlO 4作为增益介质，实验研究了连续锁模飞秒2 μ m固体激光器。在1975 nm波长处，锁模激光器产生了平均输出功率高达531 mW，脉冲宽度为496 fs，重复频率为97 MHz的稳定脉冲。研究结果表明，Tm：CaYAlO4是一种产生2um飞秒脉冲的优良增益介质。
2017-07-12 physics.optics
Mode-locked pulse oscillation of a self-resonating enhancement optical cavity
功率增强光学腔是实现具有高峰值功率和高重复频率的脉冲激光的引人注目的手段，这是使用简单的放大器方案不可行的。然而，一个精确的反馈系统是必要的，以维持窄谐振条件的光学腔，这已成为一个主要的技术问题，在开发这样的腔。我们已经开发出一种新的方法，不需要任何主动反馈系统，通过放置在一个激光放大器的外环腔。我们报告的第一个示范的锁模脉冲振荡使用的新系统。
2019-05-28 physics.optics
Bidirectional Soliton Rain Dynamics Induced by Casimir-Like Interactions in a Graphene Mode-Locked Fiber Laser
从理论和实验上研究了光纤激光器中孤子雨多脉冲动力学中超短光脉冲间的相互作用。该激光器是由一个石墨烯饱和吸收器使用机械转移技术制造的锁模。耗散光孤子在运动参考系中聚集成脉冲聚束，表现出复杂的行为，包括加速和双向运动。漂移的速度和方向取决于聚束的大小和相对位置在腔中，打断了突然变化下聚束碰撞。我们使用最近提出的噪声介导的脉冲相互作用机制建模的主要影响，并获得了良好的协议与实验。这突出了超快激光器内动态斑图形成的长程类卡西米尔相互作用的主要作用。
2018-09-30 nlin.PS physics.optics
Dispersion engineering of mode-locked fibre lasers
锁模光纤激光器是超短脉冲的重要来源，其中稳定的脉冲产生是通过周期性振幅和相位演化的平衡来实现的。一系列不同的腔脉冲动力学已经被揭示，除了耗散过程，如过滤，从色散和非线性之间的相互作用所产生的。这导致了许多新的工作制度的发现，提供显着改善激光器的性能。在这篇专题综述中，我们总结了迄今为止通过腔色散工程报道的主要稳态脉冲动力学，包括平均孤子、色散管理孤子、耗散孤子、巨啁啾脉冲和类似孤子。描述了每个政权的特征和稳定机制，支持数值模拟，除了典型的性能和限制。进一步的脉冲能量缩放的机会进行了讨论，除了考虑其他最新的进展，包括自动自调谐腔和氟化物光纤为基础的中红外锁模激光器。
2018-03-28 physics.optics
Mode-locked dysprosium fiber laser: picosecond pulse generation from 2.97 to 3.30 μm
迄今为止，锁模光纤激光器技术仅限于3 μm以下的波长，尽管对更长波长的紧凑型皮秒和飞秒脉冲源的应用需求很大。掺铒和掺钬氟化物光纤激光器是2.7- 2.9 μm波段的理想脉冲源，但如何扩大其覆盖范围仍是一个重大的挑战。在这里，我们提出了一种新的方法，使用掺镝光纤频移反馈（FSF）。利用一个带有声光可调谐滤波器的简单线性腔，我们产生了能量高达2.7 nJ、调谐范围为330 nm（2.97 ~ 3.30 μm（3000--3400 cm^-1））的33 ps脉冲--这是第一个覆盖这一光谱区域的锁模光纤激光器，也是迄今为止可调谐范围最广的脉冲光纤激光器。数值模拟显示出良好的协议与实验，也提供了新的见解FSF脉冲产生的基本动力学。这突出了镝作为增益材料和FSF用于多功能脉冲产生的巨大潜力，为中红外激光器的开发和实验室外的实际应用开辟了新的机会。
2018-10-25 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
High-order coherent communications using mode-locked dark-pulse Kerr combs from microresonators
微谐振器频率梳利用集成光学腔中的非线性克尔效应来产生多个锁相频率线。线间距可以达到100 GHz量级的值，使其成为光纤通信中应用的有吸引力的多波长光源。根据微谐振器的色散，已经观察到不同的物理动力学。最近发现的梳状态对应于正常色散微腔中锁模暗脉冲的形成。这种暗脉冲梳对于先进的相干通信特别引人注目，因为它们显示出异常高的功率转换效率。在这里，我们报告的第一个相干传输实验，使用64正交幅度调制编码到频率线的暗脉冲梳。梳的高转换效率，使传输的光信噪比高于33 dB，同时保持激光泵浦功率水平与最先进的混合硅激光器兼容。
2018-01-10 physics.optics
Experimental Observation of Transitions of Different Pulse Solutions of Ginzburg-Landau Equation in a Mode-Locked Fiber Laser
实验研究了锁模光纤激光器中不同类型的金兹伯格-朗道方程（GLE）孤子解之间的跃迁。结果表明，在同一个锁模激光器中，可以产生对应于不同广义线性方程解的不同类型的孤子。根据光场强度参数和双折射效应，可以分别产生色散管理孤子（DM）、全正常色散孤子（ANDi）和类似孤子。这三种非线性波表现出不同的特征，特别是谱形和动力学随泵浦功率的变化。这一现象揭示了GLE的性质，不仅具有科学意义，而且对锁模光纤激光器的实际应用具有重要价值。
2012-02-14 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
Coherence memory and amnesia in a mode-locked laser
本研究探讨锁模激光器中相干脉冲种子的自组织动力学，发现初始粒子数反转决定相干性记忆或遗忘，并开发外差技术表征两种机制，实现按需控制瞬态脉冲动力学与稳态脉冲形式。
2023-11-14 physics.optics
Pulse Breathing Dynamics in a Mode-Locked Laser measured via SHG autocorrelation
The Australian National University（澳大利亚国立大学）
本文通过SHG自相关分析提出一种统计自相关方法，揭示了模式锁激光中脉冲呼吸动力学的W形特征，为超稳振荡器设计提供了诊断能力。
2026-06-04 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
Mode-locked ultrashort pulse generation from on-chip normal dispersion microresonators
我们描述了从片上正常色散微谐振器中产生稳定的锁模脉冲序列。模间相互作用引起的局域色散扰动有利于超参量振荡的激发。然后通过控制泵浦功率和失谐量，将系统从超参量振荡驱动到谱宽超过200 nm的锁模状态。在连续波驱动的非线性下，脉冲位于基座上，类似于腔孤子。我们确定的重要性，泵浦失谐和波长相关的品质因数在稳定和整形的脉冲结构，实现一个单一的脉冲内的腔。我们通过数值求解主方程来研究锁模动力学，并在适当的近似下提供解析解。
2015-01-12 nlin.PS physics.optics
Stable mode-locked pulses from mid-infrared semiconductor lasers
我们报道了半导体激光器中红外锁模脉冲的明确演示。通过主动调制边发射量子级联激光器（QCL）的一小段中的电流，从而调制光学增益，产生短脉冲的训练。利用基于非线性量子阱红外探测器的二阶干涉自相关技术，获得了脉宽约为3 ps、能量约为0.5pJ的脉冲。基于Maxwell-Bloch方程，在开放的二能级系统中对准分子激光器的锁模动力学进行了建模和模拟。我们预计我们的研究结果将是朝着紧凑的电泵浦源在中红外和太赫兹光谱范围内产生超短光脉冲迈出的重要一步。
2009-03-25 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
Strategies for accessing the multi-pulse regime of mode-locked fiber lasers
针对锁模光纤激光器多脉冲结构按需生成的挑战，提出基于系统配置逐步校准调整的方法，数值模拟表明该策略能减少强度分布失真并在更低泵浦功率下实现多脉冲状态。
2024-02-11 physics.optics
Tunable, Stable Source of Femtosecond Pulses Near 2 μm via Supercontinuum of an Erbium Mode-Locked Laser
利用铒锁模激光器的超连续谱展宽技术，研制了一个2 μm超短光脉冲源。输出光谱范围为1000 ~ 2200 nm，平均功率为250 mW。在2000 nm区域的光谱的一部分，对应于小于6个光周期，实现了39 fs的脉冲宽度。用窄线宽连续波激光器对自由运转锁模激光器进行外差测量，得到了在10 kHz分辨率带宽内信噪比为45 dB的近散粒噪声限制拍音。在整个超连续谱范围内研究了宽带系统的相对强度噪声，光谱的2000 nm部分的积分相对强度噪声为0.0017。系统的长期稳定性进行了表征，并发现在整个超连续谱的光谱强度波动是高度相关的。由于激光噪声特性的光谱限制进行了讨论。
2014-10-01 physics.optics
Self-cleaning effect in an all-fiber spatiotemporal mode-locked laser based on graded-index multimode fiber
我们实现了一种基于渐变折射率多模光纤的全光纤时空锁模激光器。由于渐变折射率多模光纤器件具有较高的损伤阈值，输出单脉冲能量高达11.67 nJ。由于自清洁效应，锁模状态下的光束质量比连续波状态下有明显改善。通过多模光纤放大器对脉冲进行放大，可以在基于梯度折射率模场光纤的全光纤系统中获得高功率、高光束质量的脉冲。
2020-10-22 physics.optics
Developing high energy mode-locked fiber laser at 2 micron
尽管耗散孤子操作已经成功地将1 μm和1.5 μm光纤激光器的脉冲能量提高到几十纳焦耳，但由于增益光纤的反常色散，耗散孤子在2 μm的脉冲能量仍然很难缩放。在理论模拟的基础上，分析了耗散孤子（DSs）的腔内动力学特性，提出了将增益光纤压缩到较短的长度，以缩小2 μm DSs的脉冲能量。模拟结果表明，对于2 μm的耗散孤子，脉冲能量超过10 nJ，与1 μm和1.5 μm的耗散孤子相当。实验结果表明，在4.9nJ的脉冲能量和579fs的去啁啾脉冲宽度下，线性腔产生了稳定的2 μm直扩激光。这些结果进一步加深了我们对不同波长锁模光纤激光器的理解，为实现2 μm反常色散增益介质的高能量超快激光脉冲奠定了重要的基础。
2015-04-08 physics.optics
Ultrafast mid-infrared fiber laser mode-locked using frequency-shifted feedback
我们展示了超短脉冲产生的氟化物光纤激光器共掺钬和镨。迄今为止，大多数工作集中在短脉冲产生从这类光纤激光器已采用损耗调制器的腔中，真实的和人工的。在这项工作中，我们交替采用频移元件：声光调制器（AOM）的腔。在中心波长为2.86 μm，脉冲重复频率为30.1MHz，峰值功率为1.9kW的条件下，获得了能量为10nJ的亚5ps脉冲锁模输出。对频移和腔往返之间关系的额外实验研究提供了对复杂的潜在动力学的深入了解。作为对传统损耗调制锁模技术的补充，这种脉冲形成方法可以极大地扩展脉冲中红外光纤激光器的设计灵活性。
2019-03-29 physics.optics
Controlling group and phase velocities in bidirectional mode-locked fiber lasers
报道了一种双向锁模光纤激光器，该激光器产生两个相同重复频率的相关频率梳。同时测量了脉冲和相速度的强度依赖性。正如预期的那样，相位延迟由线性和非线性折射率决定。非线性克尔效应对脉冲速度的贡献与可饱和增益动力学的贡献相比相形见绌。
2019-04-17 physics.optics
Complete reconstruction of the space-time dynamics in a Kerr-lens mode-locked laser
本文对激光器中克尔透镜锁模（KLM）的全时空动力学进行了完整的数值分析和模拟。KLM动力学是产生超短脉冲的主要机制，它依赖于由于自聚焦引起的空间非线性演化与由于自相位调制（SPM）和色散引起的时间非线性压缩之间的复杂耦合。我们的数值工具模拟了所有时间尺度上腔中光场的动态演化：单次往返中脉冲包络的快速时间尺度，以及一次往返到下一次往返之间的慢速时间尺度。我们采用非线性ABCD形式主义，充分处理所有相关的影响，在激光器中，即自聚焦和衍射，色散和SPM，空间相关的损失和增益饱和。我们证实了我们的模型的有效性，通过再现脉冲形成KLM在各个方面：脉冲能量，持续时间和增益的演变过程中观察到整个腔建设（从自发噪声到稳态），充分展示了非线性模式竞争，以及在增益带宽，色散和自相位调制之间的相互作用的最终脉冲在稳态的依赖。直接观测脉冲的非线性时空演化是分析和优化KLM操作以及探索新的非线性时空现象的关键。
2022-08-15 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
Generation of High-order Group-velocity-locked Vector Solitons
本文报道了基于基本群速度锁定矢量孤子（GVLVS）产生高阶GVLVS的数值模拟。产生的高阶GVLVS的特征在于沿一个偏振方向的双峰脉冲，而沿正交偏振方向的单峰脉冲。两个峰之间的相位差可以是180度。结果表明，通过适当设置基波GVLVS两个分量之间的时间间隔，可以得到不同脉冲宽度和脉冲强度的高阶GVLVS。可以得到1+2型和2+2型高阶GVLVS。
2015-10-02 physics.optics
