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
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
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
Phonon-phonon interaction as a control knob for multimode splitting in a two mirror parametrically assisted optomechanical cavity
Ministry of Education Key Laboratory for Nonequilibrium Synthesis and Modulation of Condensed Matter, Shaanxi Province Key Laboratory of Quantum Information and Quantum Optoelectronic Devices, School of Physics, Xi’an Jiaotong University（西安交通大学物理学院）
研究双镜参数辅助光学机械谐振腔中声子-声子耦合对正常模式谱的影响，发现有限的声子-声子耦合能分辨第三共振峰。
2026-04-06 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
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
Selective spatiotemporal mode-locking in multimode Mamyshev oscillators
Huazhong University of Science and Technology（华中科技大学）；South-Central Minzu University（中南民族大学）；Southern University of Science and Technology（南方科技大学）
本文提出多模Mamyshev振荡器的频谱-模式映射策略，实现选择性时空锁模，可调控多种横模，证实其通用性，为多模超快光纤激光器的结构光操控提供新途径。
2026-10-14 physics.optics
Autonomous multifunctional image processing via programmable multimode lasing
Tsinghua University（清华大学）；Key Laboratory of Photonic Control Technology, Ministry of Education, Tsinghua University（教育部光子控制技术重点实验室，清华大学）；State Key Laboratory of Precision Space-time Information Sensing Technology（精密时空信息传感技术国家重点实验室）；The University of Hong Kong（香港大学）；City University of Hong Kong（香港城市大学）
本文提出一种基于高多模简并腔激光器的可编程图像处理器，通过腔内损耗操控和非线性动力学实现无需训练的自主多功能图像处理，具有低延迟和O(1)复杂度，支持边缘检测和去噪。
2026-09-14 physics.optics
All-fiber spatiotemporally mode-locked laser with multimode fiber-based filtering
我们首次在全光纤时空锁模激光器中实现了多模光纤干涉滤波。该振荡器产生了平均功率为12 mW、脉宽为6.24 ps、重复频率为24.3 MHz的1036 nm耗散孤子脉冲。报道的脉冲能量（0.5 nJ）表示比先前报道的具有多模干涉滤波的单模全正常色散锁模激光器提高约4倍。数值模拟揭示了腔和时空锁模动力学。所提出的振荡器提出了一种替代方法来实现时空锁模与全光纤设计，可以简单地制造。
2020-06-05 nlin.PS 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
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
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
Single mode output by controlling the spatiotemporal nonlinearities in mode-locked femtosecond multimode fiber lasers
由于单模光纤纤芯的空间限制引起的高非线性，限制了光纤锁模激光器的性能。为了大量增加飞秒脉冲的脉冲能量，在振荡器外部获得放大。近年来，时空锁模被认为是光纤激光器的一条新的发展方向。然而，光束质量是高度多模和/或具有低脉冲能量。本文提出了一种在锁模多模光纤振荡器中直接获得高脉冲能量的方法，其输出光束接近单模。我们的方法依赖于通过非线性克尔效应的空间自光束清洁，并且我们展示了具有M2<1.13光束轮廓、高达24 nJ能量和低于100 fs压缩持续时间的多模光纤振荡器。报道的方法是进一步的功率可扩展的较大芯尺寸的光纤，并可能有利于应用，需要高功率超短激光器与商用光纤。
2020-05-14 nlin.PS 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
Period-doubling bifurcation in spatiotemporal mode-locked lasers
倍周期分岔是非线性系统的普遍动力学现象，在单横模激光系统中得到了广泛的研究。对时空锁模多模光纤激光器中的倍周期分岔现象进行了实验观察和理论研究。在倍周期状态下，观察到脉冲训练调制随横模的变化而变化，输出光束轮廓出现快速的周期性波动。在这项研究中进行的数值模拟与实验观察是一致的。在此基础上，提出了一种考虑模式相关饱和吸收效应的简单迭代模型，并对实验结果进行了定性解释。基于这些结果，时空可饱和吸收被认为是多模激光器中独特的倍周期分岔时空特性的关键因素。这项研究有助于理解STML多模激光器中复杂的时空动力学，并发现高维非线性系统中的新动力学。
2021-01-01 physics.optics
Nonlinear multimodal interference and saturable absorption using a short graded-index multimode optical fiber
本文详细研究了短梯度折射率多模光纤中的非线性多模干涉。针对特定的器件几何形状进行分析，其中光经由单模光纤耦合进出多模光纤。同样的设备几何形状最近被用来获得超低损耗耦合之间的两个单模光纤具有非常不同的模场直径。我们的研究结果表明，这种简单的几何形状的非线性器件，如在非线性开关，光信号处理，或锁模光纤激光器的可饱和吸收的潜在应用。讨论了这种全光纤结构中的可饱和吸收，结果表明，它提供了有吸引力的特性，可以潜在地用于高脉冲能量锁模光纤激光器。
2013-07-16 physics.optics
Photothermally-Induced Nonlinearity in a Quantum Multimode Optical System
类似于辐射压力，光热效应将光程长度连接到腔内场，导致由于热效应引起的谐振腔的非线性行为。在这里，我们从理论上研究了由两个腔模通过跳变系数耦合和两个机械模通过耦合率耦合组成的多模光学系统中由于光热效应而出现的非线性光学。我们报告单到双光热诱导透明（PTIT）下降，和一个尖锐的光热诱导吸收（PTIA）峰，并证明光热和强耦合系数可以抑制这种现象。此外，我们观察到Fano共振的吸收轮廓通过监测探测传输的非共振配置的透明现象。群延迟或提前的动力学研究的范围内的透明度，使急剧下降，可以帮助实现慢光更长的时间。在适当的实验参数下，我们的工作可以为未来基于多模相互作用的量子信息处理的实际应用铺平道路。
2023-03-04 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
A wavelength-tunable mode-locked Yb-doped fiber laser based on nonlinear Kerr beam clean-up effect
提出了一种利用非线性克尔光束净化效应从全光纤锁模激光器中获得波长可调谐超短脉冲的新方法。这种可饱和吸收体由单模光纤和渐变折射率多模光纤拼接而成，并通过数值模型研究了它的可调谐带通滤波效应。通过调节渐变折射率多模光纤的弯曲条件，激光器可以产生中心波长在1040 ~ 1063 nm范围内可调谐的耗散孤子脉冲。输出激光脉宽可外压缩至791 fs，测得其射频频谱的信噪比为75.5 dB。该工作为波长可调谐锁模激光器的设计提供了一种新的思路，可作为一种有吸引力的光源应用于通信系统中。
2021-10-26 physics.optics
Multimode Mamyshev Oscillator
提出了一种时空锁模的Mamyshev振荡器。各种各样的多模锁模状态，具有不同程度的时空耦合，观察。我们发现，一些控制的模式内容的输出光束是可能的，通过腔的设计。模拟与实验的比较表明，时空锁模是通过非线性模间相互作用和空间滤波，以及Mamyshev机制。这项工作是第一次探索的时空模式锁定在振荡器与Mamyshev饱和吸收。
2021-10-07 nlin.AO physics.optics
Mode competition and anomalous cooling in a multimode phonon laser
本文研究了多模“声子激光器”中的模式竞争，该激光器由一个采用高反射膜作为输出耦合器的光学腔组成。机械增益由腔内辐射压力提供，许多机械模式耦合到腔内辐射压力。我们计算了增益，发现一个模的强振荡抑制了其它模的增益。对于足够强的振荡，其他模式的增益实际上改变了符号，变成了阻尼，我们称之为“异常冷却”。“我们证明了模式竞争导致单模操作，并发现与我们的理论非常一致，包括异常冷却。
2014-02-04 cond-mat.other physics.optics
Multimode resonance transition to collapsed snaking in normal dispersion Kerr resonators: Bright versus dark solitons
本文研究正常色散Kerr腔中相位调制诱导的多模共振如何促进高阶亮孤子形成，并揭示随势强度减小亮孤子向暗孤子转变对应于多模共振向塌缩蛇形分岔结构的演化，为访问多稳态提供新途径。
2023-07-11 nlin.PS 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
Quadratic frequency comb based on phase-modulated cw-driven optical parametric oscillator with intracavity dispersion control
本研究提出一种带腔内色散控制的电光调制型连续波驱动体块χ⁽²⁾ OPO结构，可生成宽带锁相频率梳，时域对应飞秒二次孤子，为不同光谱区的新型相干频率梳源提供新途径。
2024-10-07 physics.optics
Floquet phonon lasing in multimode optomechanical systems
腔光学机械系统中的动态辐射压力效应引起自持振荡或“声子激射”行为，在纳米级器件中产生高达GHz频率的稳定振荡器。与光子激光器一样，声子激光通常以单一机械模式发生。我们在这里表明，锁相，多模声子激光可以建立在多模光学机械系统通过Floquet动态诱导的时间调制的激光驱动器。我们证明了这一概念，在一个适当的工程硅光子纳米腔耦合到多个GHz频率的机械模式。我们发现，长期的频率稳定度显着改善多模激射状态作为锁相的结果。这些结果提供了一个路径走向高度稳定的超紧凑型振荡器，脉冲声子激光，相干波形合成，并出现在振荡器阵列中的多模现象。
2021-01-26 physics.optics
Controlled generation of ultrafast vector vortex beams from a mode-locked fiber laser
University of Shanghai for Science and Technology（上海理工大学）
本文报道一种新型锁模光纤激光器，通过控制腔内几何相位实现高阶庞加莱球上任意位置超快矢量涡旋光束的直接生成，具有8.5皮秒脉冲宽度和灵活切换能力。
2026-06-04 physics.optics
Principal modes of multimode fibers resisting fiber bending
针对光纤弯曲引发模式耦合限制多模光纤应用的问题，本研究通过拓展Wigner-Smith算符识别出可抗显著弯曲的弯曲主模，经数值模拟验证其适用于任意弯曲，为相关光通信及内窥镜等应用提供支撑。
2023-11-07 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
Coherence loss of partially mode-locked fiber laser
随机驱动的非线性过程限制了自然系统中放大模的数量，这是由于竞争模的相互作用，当增加系统的复杂性时，伴随着相干性的损失。具体地说，我们发现，调制不稳定性，表现出很大的波动时，它是自发增长的噪声在保守系统中，可能具有高度的相干性耗散激光系统的增益。非线性模式相互作用可以是竞争性的或合作性的：调整腔内偏振状态控制相干性损失的过程。单次激发光谱表明，光纤激光器通过参量不稳定性将能量从中心波长模重新分配到边带，然后通过级联四波混频填充纵模。参量频率转换以位置、强度和偏振的随机分布填充纵向模式，从而产生部分（而不是高度）相干脉冲。这些动力学为非线性激光系统中复杂斑图形成提供了一条新的途径。
2016-01-05 physics.optics
Predicting mode-locked fiber laser output using feed-forward neural network
本文提出利用前馈神经网络直接映射激光腔参数与锁模光纤激光器输出，在5毫秒内以NRMSE小于0.032准确预测光谱和脉冲轮廓，为智能短脉冲激光器的逆向设计与自主维护奠定基础。
2023-11-30 physics.comp-ph physics.optics
Development of a 671 nm injection-locked CW Ti:sapphire laser
研制671 nm注入锁定钛蓝宝石激光器，在低增益波长下实现单频单向输出，为锂原子激光冷却提供高功率光源。
2022-11-10 physics.atom-ph physics.optics
A 30 W, sub-kHz frequency-locked laser at 532 nm
报道了一个高功率、超窄线宽、锁频的532 nm激光系统的实现。该激光器系统由连续掺镱光纤激光器在周期性极化的三硼酸锂和四硼酸锂非线性晶体中分别实现了1064~nm的单通和腔内倍频输出组成。在47 W红外激光输入下，通过腔内三硼酸锂晶体的I类临界相位匹配，获得了30 W的绿光激光输出。通过将单程倍频输出同时锁定在532 nm处的碘吸收线R69（36-1）上，测得激光线宽为亚kHz量级。此外，还实现了与另一台1064 nm激光器的相位锁定，相对频率可调谐度达到10 GHz。结果完全满足超冷原子量子模拟对532 nm激光的要求。
2020-01-30 physics.optics
Spatiotemporal self-similar fiber laser
在这封信中，我们证明，尽我们所知，第一个时空锁模光纤激光器与自相似脉冲演变。多模光纤振荡器在1030 nm处产生了平均功率为90 mW、持续时间为2.3 ps、重复频率为37.9 MHz的抛物线放大器。值得注意的是，我们在实验上观察到一个近高斯光束质量（M^2<1.4）的高度多模光纤的输出。输出脉冲通过外部光栅压缩器压缩到192 fs。数值模拟进行调查的腔动力学证实了自相似脉冲传播的实验观察。这一结果为研究时空锁模光纤激光器中除光束整形和非线性动力学之外的新型脉冲提供了一个新的方向。
2019-04-17 physics.optics
Spontaneous emission noise in mode-locked lasers and frequency combs
放大自发发射（ASE）在锁模激光器或频率梳中引起脉冲能量、光相位和脉冲强度包络定时的波动.本文从每个纵模激光器一个ASE光子往返的假设出发，重新推导了激光器中三种基本类型量子噪声的解析方程.为此，我们分析了相干腔内场和光谱局部ASE光子作为后者的波长和相位的函数的干涉。在所有波长和相位上进行积分，并考虑随机噪声，我们计算ASE引起的抖动所考虑的所有数量。继续这种方法，然后，我们推导出一个表达式所产生的载波包络相位噪声的梳，到目前为止，只有数值估计存在。我们进一步计算分析估计ASE引起的脉冲啁啾和持续时间的变化，并解决在锁模激光器中产生的脉冲对比度和产生的相干性的问题。考虑到三个例子的情况下，我们最后计算估计的所有数量分析。总之，我们的分析提供了锁模激光器中ASE效应的全面视图，它结合了文献中许多分散的报告。
2020-04-02 physics.optics
Diode-pumped 88-fs SESAM mode-locked Tm,Ho:CLNGG laser at 2090 nm
报道了首台2.1 μm波段经济型二极管抽运亚100 fs被动锁模Tm,Ho:CLNGG激光器，利用无序增益材料的宽平滑增益曲线和GaSb基SESAM，在2090 nm实现了88 fs脉冲和120 mW平均功率的稳定自启动锁模运转。
2023-11-20 physics.optics
Raman Laser Switching Induced by Cascaded Light Scattering
我们发现，在多模拉曼激光器中，级联光散射（CLS）不仅扩展了光学频率范围，而且还可以调制激光动力学。这种现象的起源是基于这样的事实，即许多拉曼激光模式直接相关通过CLS。耦合模方程仅描述单模级联拉曼激光器，不足以描述多模情况。在这项工作中，我们引入额外的条款来解释模式间的相互作用，从而揭示模式切换现象背后的物理机制。此外，模式切换控制单独由一个单一的模式泵回音壁模式（WGM）的石英拉曼激光器被证明。随着腔内泵浦功率的增加，同一模族中两个相邻的WGM之间发生激光开关。
2019-09-15 physics.optics
Acetylene weak bands at 2.5 $μ$m from intracavity Cr2+:ZnSe laser absorption observed with time-resolved Fourier transform spectroscopy
利用步进模式高分辨时间分辨傅里叶变换干涉仪分析了在低压乙炔真空密封腔中的中红外多模Cr^2+：ZnSe激光器的光谱动力学特性。在4000 cm^-1附近记录到天然同位素丰度的C_2H_2的多普勒限制吸收光谱，其千米吸收路径长度和灵敏度优于3 × 10^-8 cm-1。新发现的两个冷带分别对应于^12C^13CH_2的n_1+n_4^1和n_3+n_5^1跃迁。观察到^12C_2HD的n_1+n_5^1谱带和14条^12C_2H_2谱带，其中n_2+2n_4^2+n_5^-1谱带为首次发现。
2006-12-01 physics.chem-ph physics.optics quant-ph
Spatial beam self-cleaning in bi-tapered multimode fibers
研究了不同拉锥长度的双锥多模光纤中的空间光束自清洁现象。通过在模场光纤中引入双锥结构，增强了模场之间的非线性耦合，可以将高功率光纤激光器输出的光束质量较差的输入光束在较短的长度内转换为中心对称的钟形光束。结果表明，在相同的束腰直径下，锥形长度越长的双锥形模场光纤具有更好的光束自清洁效果和更大的光谱展宽。研究结果为低成本改善高功率激光器光束质量提供了一种新的方法。此外，在时空锁模光纤激光器中获得准基模光束，对制作基于双锥形模场光纤的器件也有重要意义。
2021-07-08 physics.optics
Observation of Higher-Order Hybrid Bright-Dark Soliton Complexes in an NPR Mode-Locked Fiber Laser
Indian Institute of Technology Hyderabad（印度理工学院海得拉巴分校）
实验展示了基于非线性偏振旋转的掺铒光纤激光器中高阶混合孤子结构的层次，通过调节腔内偏振态和泵浦功率实现稳定锁模，揭示了交叉相位调制和双折射对孤子多样性的影响。
2026-06-23 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
Multimode optomechanical dynamics in a cavity with avoided crossings
腔光学力学为控制光场和机械运动提供了强有力的方法。许多建议已经预测，这种控制可以在多个腔模式通过单个机械振荡器的运动彼此耦合的设备中得到相当大的扩展。在这里，我们研究这样一个多模光机械设备的动力学特性，其中腔模式之间的耦合的结果从机械诱导避免交叉腔的频谱。在避免的交叉点附近，我们发现光学弹簧显示出由腔模之间的相互作用产生的独特特征。精确地在一个避免的交叉，我们表明，特定形式的光学弹簧提供了一个经典的模拟的量子非爆破测量的腔内光子数。机械振荡器的布朗运动，在这些测量中的噪声的一个重要来源，是最小化操作的设备在低温温度（500 mK）。
2014-09-10 physics.optics quant-ph
Frequency-Modulation Mode-Locked Laser with GHz Spectral Width Tunable in the 2-3 um Region
本文展示了一种基于Cr:ZnS的FM锁模激光器，在2-3微米区域实现GHz级窄谱宽和稳定重复率，为分子传感提供新工具。
2024-02-07 physics.optics
Dynamics of Vector Soliton Singlets and Pairs in Self-Mode-Locked Tm-Doped Fibre Lasers
本研究针对矢量孤子产生的复杂动力学机制尚不明确的问题，通过色散傅里叶变换技术表征自锁模掺铥光纤激光器中孤子的形成过程，揭示了单孤子与松散束缚双脉冲态的产生机制及偏振分裂的影响因素，深化了对矢量孤子动力学的认知。
2024-12-13 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
Bistability in spatiotemporal mode-locking with dynamic multimode gain
本文在广义多模非线性薛定谔方程框架下研究STML多模光纤激光器的动态多模增益模型，揭示了由多模增益效应和时空可饱和吸收主导的两种工作状态，实验首次验证了后者的3D耗散孤子双稳态及多模增益整形机制。
2024-07-30 physics.optics
Optoelectronic nibbling of laser linewidth using a Brillouin-assisted optical phase-locked loop
我们表明，锁相环的实施禁止多模操作的长布里渊谐振腔也导致了显着减少的光相位噪声的泵本身。在连续的Er，Yb：玻璃激光器的情况下，观察到在100 Hz的载波减少超过90 dB。这产生了估计窄于2Hz的泵浦激光器的光学线宽。该方法与激光波长无关，可应用于几乎任何激光器。
2018-08-24 physics.ins-det physics.optics
Propagation-invariant space-time supermodes in a multimode waveguide
当光脉冲在高度多模波导中空间局部化时，其能量通常分布在多个模式中，从而产生斑点横向空间轮廓，其随着传播而经历不规则的变化。理论上已经提出，其中每个波长被锁定到在规定的轴向波数的单个模式的脉冲多模场将以可调谐的群速度沿着波导恒定地传播。在这个概念中，最初局部化的场沿着波导保持局部化。在这里，我们提供了这类新的脉冲引导场的存在，我们表示时空超模，并验证其在平面波导中的传播不变性的原理验证实验确认。通过叠加多达21个模式，每个指定的波长，我们在170微米厚的平面玻璃波导中构建时空超模，群指数从1延伸到2。场的初始横向宽度为6微米，并且波导长度为9.1mm，这是相关瑞利范围的257倍。各种轴向不变的横向空间分布产生的模式，有助于ST超模，包括单峰和多峰场，暗场（包含空间倾角），甚至平坦的均匀强度分布的明智选择。
2022-04-04 physics.optics
Spatiotemporal mode-locking in multimode fiber lasers
激光器基于其谐振器的电磁模式，谐振器提供振荡所需的反馈。用单横模控制激光器中纵模的相互作用已经取得了巨大的进展。例如，超快科学领域建立在激光器上，激光器将许多纵模锁定在一起，形成超短光脉冲。然而，激光器中多个纵模和横模的相干叠加却很少受到关注。众多不同的频率间隔，强烈的色散，以及模式之间复杂的非线性相互作用，大大有利于退相干的出现秩序。在这里，我们报告的锁定多个横向和纵向模式的光纤激光器产生超快时空脉冲。我们使用渐变折射率多模光纤（GRINMMF）构建多模光纤腔。这导致空间和纵向模式色散是可比的。这些色散被强大的腔内空间和光谱滤波所抵消。在这些条件下，我们实现时空，或多模（MM），锁模。还可以观察到其他多种多模非线性动力学过程。多模光纤激光器为三维非线性波传播的研究开辟了新的方向。产生可控时空场的激光器，峰值功率比现有设计增加几个数量级，应该是可能的。这将增加激光在许多已建立的应用中的实用性，并促进新的应用。
2017-10-09 nlin.PS physics.app-ph physics.optics
Analysis of the spontaneous emission limited linewidth of an integrated III-V/SiN laser
本文计算了由硅和III-V族混合或异质集成腔内元件组成的半导体激光器的自发发射极限线宽。该方法的核心是a）根据复合激光/自由空间本征模描述多元件激光腔，b）使用多模激光理论来处理模式竞争和多波混合，以及c）并入量子光学贡献来解释自发发射效应。应用该模型的情况下，线宽变窄的InAs量子点激光器耦合到一个高Q SiN腔。
2021-12-21 physics.optics
Yb-doped all fiber picosecond laser based on grade-index multimode fiber with microcavity
本文提出了一种基于可饱和吸收体的全光纤锁模激光器，该锁模激光器是基于一段渐变折射率多模光纤，其内部的微腔嵌入在拼接点处。在适当的弯曲状态下，这种非线性可饱和吸收体的吸收调制深度为2.2%。该光纤激光器中心波长为1035nm，平均功率为1.26mW，脉宽为17.05ps，重复频率为37.098MHz。这种可饱和吸收体具有低成本、高稳定性和高损伤阈值等优点，有望在光传感、材料加工和光探测等领域得到应用。
2018-09-25 physics.ins-det physics.optics
2.1-watts intracavity-frequency-doubled all-solid-state light source at 671 nm for laser cooling of lithium
我们研制了一台用于锂原子激光冷却的全固体激光器源，输出功率为2.1 W，单频输出波长为671 nm。它是基于二极管泵浦，掺钕原钒酸盐（Nd：YVO $_4$）在1342 nm工作的环形激光器。增益介质中的热管理的优化导致在基波波长处的2.5W的最大多频输出功率。我们开发了一个简单的理论，腔内二次谐波产生的有效实施，并将其应用到我们的系统，使我们能够获得高达88%的非线性转换效率。单模操作和调谐通过向谐振器添加标准具来建立。二次谐波波长可以调谐超过0.5 nm，并在超过6 GHz的模式跳频自由扫描被证明，对应于约10倍的激光腔自由光谱范围。对于原子物理学应用，可以相对于锂$D$线跃迁锁定输出频率。此外，我们观察到参量克尔透镜锁模时，失谐的相位匹配温度足够远离最佳值。
2013-01-03 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.optics
Integrated pulse scope for tunable generation and intrinsic characterization of structured femtosecond laser
许多技术已经被证明可以有效地产生轨道角动量携带辐射，但在飞秒制度中连续可调谐脉冲的腔内产生仍然具有挑战性。即使这样的创造被实现，所产生的脉冲，就像现实中的所有脉冲一样，是复杂和短暂的对象，只能通过多维空间来全面表征。产生脉冲同时量化脉冲的集成激光系统可以实现自适应脉冲剪裁。在这里，我们报告了一个飞秒脉冲范围，统一矢量涡旋锁模激光和矢量量化。利用腔内控制的Pancharatnam-Berry相位调制，实现了沿宽带高阶庞加莱球连续各态历经的双偏振态的产生。通过将二维偏振敏感的时间扫描干涉仪与激光器进行内在耦合，进一步可视化了脉冲的多维时空特征。该方法通过集成复杂的飞秒脉冲产生和结构定制，为超快光学的设计优化铺平了道路，促进了其在光学物理研究和激光制造中的应用。
2019-12-08 physics.optics
