Development prospects and stability limits of the mid-IR Kerr-lens mode-locked lasers
V. L. Kalashnikov, E. Sorokin, I. T. Sorokina
对掺Cr的ZnTe、ZnSe、ZnS有源介质的克尔透镜锁模能力和超短脉冲特性进行了数值分析。这些材料的优势，飞秒激光在2 - 3 $μ$ m的光谱范围内的表现。
The Kerr-lens mode locking ability and the ultrashort pulse characteristics are analyzed numerically for the Cr-doped ZnTe, ZnSe, ZnS active media. The advantages of these materials for the femtosecond lasing within 2 - 3 $μ$m spectral range are demonstrated.
机构、总结、中文摘要均由AI分析而来，可能存在错误，请以论文正文为准。
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Kerr-lens mode-locked lasers as transfer oscillators for optical frequency measurements
介绍了一种新的光频测量和分频的概念，它采用克尔透镜锁模激光器作为传输振荡器，其噪声特性不进入测量过程。我们通过实验证明，这种方法开辟了获得光学或微波范围内任意频率的相位链接信号的途径，同时保留了它们的频率稳定性。
A Review of Cavity Design for Kerr Lens Mode-Locked Solid-State Lasers
我们提供了一个重要的审查克尔透镜锁模（KLM）的基本概念，以及在实现锁模振荡器的实验考虑的详细描述。此外，我们回顾了克服标准KLM激光器固有局限性和缺点的最新进展。我们的评论主要是针对读者谁希望实现/维护这样的振荡器或为那些谁希望更好地了解这个主要的实验工具。
The diffractive saturable loss mechanism in Kerr-lens mode-locked lasers: direct observation and simulation
被动锁模主要依赖于可饱和损耗机制来形成超短脉冲。然而，在克尔透镜锁模（KLM）中，没有实际的吸收发生，而是由于衍射而出现损耗，并且实际的光必须逃离腔。克尔透镜效应的作用是通过衍射产生有效的瞬时可饱和吸收体，该吸收体微妙地依赖于脉冲的空间和时间轮廓之间的相互作用。尽管KLM作为产生超快脉冲的技术的重要性以及衍射损耗在其操作中的基本作用，但这些损耗从未被直接观察到。在这里，我们测量的光泄漏，由于衍射损耗在硬孔径克尔透镜锁模钛：蓝宝石激光器，并比较测量结果与数值理论，明确计算的时空行为的脉冲。
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。
Phase-coherent frequency measurement of the Ca intercombination line at 657 nm with a Kerr-lens mode-locked femtosecond laser
利用光学频率梳发生器，根据铯原子频率标准的输出，相位相干地测量了657 nm处钙原子^3P_1-^1S_0互组合谱线的频率，该发生器由亚10 fs克尔透镜锁模钛宝石激光器和用于自相位调制的外部微结构光纤组成。测得的频率ν_Ca = 455 986 240 494 276 Hz在其相对不确定度4 10^-13范围内，与先前用概念上不同的谐波频率链测得的值以及为实现SI长度单位而推荐的值一致。
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。
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。
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。
A low-phase-noise 18 GHz Kerr frequency microcomb phase-locked over 65 THz
激光频率梳是一种相干光源，可同时为精密计量提供原始频率间隔，并为超快和阿秒科学提供基础。最近，高Q值微谐振器中的非线性参数转换已被建议作为光学频率梳的替代平台，尽管几乎所有的频率都在100 GHz或更高。在这里，我们报告了一个低相位噪声的片上克尔频率梳与模式间距兼容的高速硅光电子学。氮化硅螺旋谐振器的波导横截面被设计成具有小的且平坦的群速度色散，使得克尔频率梳包含创纪录的3，600个锁相梳线。我们研究了单边带相位噪声以及长期频率稳定性，并报告了迄今为止18 GHz克尔梳状振荡器在1 MHz偏移下实现的最低相位噪声基底为-130 dBc/Hz，以及反馈稳定，以在1 s内实现7 x10 -11的频率Allan偏差。报告的系统是一个有前途的紧凑的平台，实现自参考克尔频率梳，也为高容量的相干通信架构。
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。
Absolute frequency measurement of the 171Yb+ clock transition with a Kerr-lens mode-locked femtosecond laser
我们测量了$^{171}$ Yb $^+$的$6s^2S_{1/2} - 5d^2D_{3/2}$电四极跃迁频率，相对不确定度为$1\times 10^{-14}$，$ν_{Yb}$ = 688 358 979 309 312 Hz $\pm$ 6 Hz.利用飞秒频率梳发生器将单个囚禁离子产生的光频与铯原子喷泉控制的氢脉泽相位相干连接。该测量是有史以来报道的最精确的光学频率测量之一，并且它代表了对基于$^{171}$ Yb $^+$离子标准的光学时钟的发展的贡献。
Low-noise, 2-W average power, 112-fs Kerr-lens mode-locked Ho:CALGO laser at 2.1 um
本文报道了一种2.1微米带内泵浦软光阑克尔透镜锁模Ho:CALGO激光器，实现2瓦平均功率、112飞秒脉冲及优异低噪声性能，为100飞秒级掺杂块状材料锁模激光的最高平均功率。
Spectral Characteristics of Ultrashort Pulses in Kerr-lens Mode-Locked Lasers
研究了影响克尔透镜锁模Cr：LiSGaF激光器中飞秒脉冲光谱位置的几个因素：高阶色散、增益饱和、基态重吸收和受激拉曼散射。利用一维数值模型对激光腔进行了模拟，比较了不同因素对激光腔的相对贡献。拉曼效应提供了最大的自频移从增益峰值（高达60 nm），其次是增益饱和（25 nm），而高阶色散的贡献是微不足道的（5 nm）。通过与实验数据的比较，证实了受激喇曼散射是Cr：LiSGaF和Cr：LiSAF激光器超短脉冲自频移的主要原因
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。
Directly diode-pumped, Kerr-lens mode-locked, few-cycle Cr:ZnSe oscillator
基于Cr $^{2+}$掺杂的II-VI族材料（通常称为中红外的Ti：Sapphire）的激光器可以直接提供具有超倍频程跨越光谱的几个周期的脉冲，并且用作产生宽带中红外辐射的有效驱动器。预期该技术的更广泛采用受益于更紧凑和成本有效的实施例。在这里，我们报告的第一个直接二极管泵浦，克尔透镜锁模Cr $^{2+}$掺杂的II-VI振荡器由一个单一的InP二极管泵浦，提供超过500 mW的平均功率和脉冲持续时间为45 fs -短于6个光周期在2.4 $μ$ m。与以前的二极管泵浦记录相比，这些对应于峰值功率增加了60倍，并且与更成熟的光纤泵浦振荡器处于相似的水平。这里提出的二极管泵浦飞秒振荡器是迈向更容易替代同步加速器式红外辐射的关键一步，预计将加速激光光谱学和超快红外光学的研究。
On the features of the Optical Rogue Waves observed in the Kerr lens mode locked Ti:Sapphire laser
已知克尔透镜锁模Ti：Sapphire激光器显示三种共存的操作模式，其可以被描述为：连续波（CW）、变换限制脉冲（P1）和正啁啾脉冲（P2）。光学流氓波，在高能量的脉冲的形式出现比预期的更经常在高斯分布，观察到的模式P2的混沌制度，但不是P1。这些高能脉冲以不可预测的方式出现，但据观察，它们的间隔（如果以往返次数来衡量）只能取一些确定的值，这被称为“幻数”。通过基于五变量迭代映射的数值模拟，正确地再现了P2中光学流氓波的存在，而不是P1中的光学流氓波，以及幻数的存在。但是，一个成功的数值模拟提供了有限的洞察观察到的现象的物理原因。我们提出的证据表明，在这种激光器中的光学流氓波遵循调制不稳定性，并在P1的初始条件迅速演变成P2，如果参数的值是超出不稳定性的阈值。幻数是"冷"腔的周期轨道的残差时，它是由耗散项的相反效果，由于横向孔径的存在下，和一个扩展项，由于克尔效应扰动。
Kerr nonlinearity, self-injection locking and correlation in a microresonator
本文提出利用克尔非线性微腔和两台自注入锁定激光器实现非简并四波混频，产生空间分离的相关光学谐波，并通过晶体回音壁模式谐振器实验验证理论预测。
Microresonator Kerr frequency combs with high conversion efficiency
基于微谐振器的克尔频率梳（微梳）产生可能会彻底改变从电信到光学频率合成的各种应用。然而，锁相微梳通常具有限于几个百分比的低转换效率。在这里，我们报告的实验结果，实现约30%的转换效率（约200 mW的芯片上的梳功率不包括泵）在光纤通信波段与宽带锁模暗脉冲梳。本文给出了适用于任何锁相微梳态的效率的一般分析。泵浦的有效耦合条件以及局域时域结构的占空比在确定转换效率中起关键作用。我们观察到的高效率梳状状态是相关的应用，如光通信，需要高功率每梳线。
Intracavity THz generation using a thin lithium niobate plate in a compact Kerr-lens mode-locked Yb:CALGO bulk oscillator
本研究在紧凑型克尔透镜锁模Yb:CALGO固体振荡器中，利用50微米厚铌酸锂片通过光整流实现腔内太赫兹产生，获85 MHz重复频率、120 W太赫兹功率，为高重复频率太赫兹时域光谱系统提供了替代方案。
Universal Kerr-thermal dynamics of self-injection-locked microresonator dark pulses
研究揭示了半导体激光自注入锁定到硅氮化物微谐振器的 Kerr-热动力学，实现了低噪声光子微波生成。
Geometrical analysis of Kerr-lens mode-locking for high-peak-power ultrafast oscillators
克尔透镜锁模振荡器产生的超短脉冲有着广泛的应用。迄今为止，这些激光谐振腔的设计和对准已经由光束传播的常规分析在理论上支持。然而，成熟的理论框架有时超出了高峰值功率振荡器的范围。在本文中，我们分析了环形谐振器的几何形状，通过扩展的ABCD矩阵方法的高峰值功率制度。为高峰值功率脉冲实现稳定的克尔透镜锁模提供了指导。
Narrow linewidth lasing and soliton Kerr-microcombs with ordinary laser diodes
窄线宽激光器和由锁模激光器产生的光学频率梳革新了光学频率计量学。在紧凑型晶体或集成环形光学微谐振器中出现的孤子克尔频率梳为应用开辟了新的视野。然而，这些梳齿，正如自然假设的那样，需要窄线宽的单频泵浦激光器。我们证明了一个规则的多频法布里-珀罗激光二极管自注入锁定到一个光学回音壁模式（WGM）微谐振器可以首先有效地转换为一个单频超窄线宽源，然后相干孤子梳状振荡器与低功耗和进一步集成的可能性。
Tapered Fibre Fabry-Pérot Cavities for the Generation of Near-Visible, Phase-locked, and Broadband Kerr Frequency Combs
本文利用锥形光纤法布里-珀罗腔实现近可见宽带Kerr频率梳，通过几何色散工程克服正常色散并增强非线性，实验和数值展示了多种相位锁定孤子结构，为可见光频率梳提供新平台。
Floquet Topological Dissipative Kerr Solitons and Incommensurate Frequency Combs
本文提出并演示了基于Floquet拓扑工程的二维强耦合谐振器阵列中产生非公度、相位锁定的拓扑孤子频率梳，具有鲁棒性和可调谐梳线间距，拓展了频率梳生成的新范式。
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。
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。
Multiwavelength Passively Mode Locked Fiber Laser: all normal dispersion
报道了在全正常色散双折射光纤激光器中利用半导体可饱和吸收镜（SESAM）被动锁模产生多波长增益引导孤子（GGS）。由腔的双折射决定，我们观察到稳定的单、双和三波长锁模光栅，这是正常腔色散、腔光纤非线性克尔效应、激光增益饱和和腔内双折射滤波器带宽限制之间相互非线性作用的自然结果。
Multimode Nonlinear Dynamics in Anomalous Dispersion Spatiotemporal Mode-locked Lasers
研究了反常色散激光器的时空锁模。可以观察到具有不同模态含量的锁模态，但我们发现很难观察到高度多模态。我们描述了这些锁模态的性质，并将其与数值模拟的结果进行了比较。讨论了利用多模孤子产生高多模态和激光的前景。
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。
Long-Term $10^{-18}$-Level Flexible Stability Transfer with a Hybrid-Locked Kerr Microcomb
提出一种支持部分和全光分频的通用片上光时钟架构，采用混合无源-有源方案独立锁定任意两个微梳齿以消除控制环路交叉耦合，实现1e-16的残余相对频率不稳定度，推动集成光时钟走向实际部署。
Sub-Hz Stability and Correlation in Pair-Generated Primary Kerr Comb Tones
研究氮化硅微谐振器中一对产生的初级克尔梳状波的相干性和频率稳定性，用同步多通道频率计数表征其时间波动和相关性，结果表明产生的频率受参数能量守恒约束，确立其为适用于精密频率应用的芯片级参数频率三元组。
Kerr-lens Mode Locking Without Nonlinear Astigmatism
我们演示了一个克尔透镜锁模折叠腔使用平面（非布鲁斯特）钛：蓝宝石晶体作为增益和克尔介质，从而消除了由布鲁斯特削减克尔介质所造成的非线性像散。我们的方法使用一种新型的腔折叠，其中腔内激光束在两个垂直平面中传播，使得一个反射镜的像散由另一个反射镜补偿，从而能够引入无像散的平面切割增益介质。我们证明，这种配置是固有的非线性散光，这在标准腔折叠需要一个特殊的功率特定的补偿。
Self-Frequency Shift of Cavity Soliton in Kerr Frequency Comb
结果表明，倍频程Kerr频率梳产生的超短腔孤子具有显著的自适应性和对外部扰动的鲁棒性，从而产生了一种新的频移/抵消机制，并产生了巨大的色散波，以响应Kerr非线性、Raman散射、色散和腔Q的强频率依赖性.这些观测结果为非线性孤子动力学的多功能操纵、锁模克尔频率梳的灵活频谱工程和光波的高效频率转换开辟了一条伟大的途径。
Large-mode-area Soliton Fiber Oscillator Mode-locked with Linear Self-stabilized Interferometer
在这项工作中，我们研究了一种方法，以扩大输出脉冲能量的全保偏17 MHz的掺Yb光纤振荡器通过实现25 μ m的芯径大模面积光纤。人工饱和吸收体的克尔型自稳光纤干涉仪的形式，使高度稳定的锁模稳态的孤子类操作制度与170 mW的平均输出功率和总输出脉冲能量约10 nJ分布在两个输出端口之间。与由5.5 μ m芯尺寸标准光纤组件制成的参考振荡器的实验参数比较显示，脉冲能量增加了36倍，同时在> 100 kHz的高频范围内降低了强度噪声。
Gaussian pulse dynamics in gain media with Kerr nonlinearity
利用Kantorovitch方法结合高斯近似，推导了具有一般横向和光谱增益分布的色散克尔介质中空间、时间和时空光传输的运动方程。通过将变分方程改写为时间和空间高斯q参数的微分方程，得到了克尔效应的光学ABCD矩阵，一般的横向增益分布和非抛物光谱增益滤波。通过添加相应的ABCD矩阵，可以很容易地考虑到进一步的影响。应用包括增益光纤中的时间脉冲动力学和体增益介质中的光束传输或时空脉冲演化。作为例子，研究了克尔透镜锁模激光器谐振腔中的稳态时空高斯脉冲动力学。
A stabilized chip-scale Kerr frequency comb via a high-Q reference photonic microresonator
我们通过将泵浦激光器锁定到一个独立的稳定的高Q值参考微谐振器和将梳齿间距锁定到一个外部微波振荡器来稳定芯片级Si3N4锁相克尔频率梳。在这种梳状结构中，泵浦激光位移对梳状结构间距变化的影响可以忽略不计。该方案是走向小型化的稳定克尔梳状系统的微谐振器参考可以潜在地集成在芯片上。稳定梳的光学谐波的分数不稳定性受到用于梳间隔锁定的微波振荡器的限制，低于1s的平均时间，并且与泵浦激光器的长期漂移相一致。
On phase-locking of Kerr combs
本文从理论上研究了克尔光学频率梳的频谱分量在图灵斑图动力学范围内的锁相现象。我们表明，这些图灵模式显示出特别强大和强大的锁相，源于一个级联的锁相三重态渐近导致的模式之间的全局锁相。定义的光脉冲的形状的本地和全球的相位锁定关系的解析确定。我们的分析还表明，孤子显示一个弱得多的相位锁定，可以更容易地被破坏比在图灵模式制度。我们的研究结果表明，图灵模式通常是最适合的应用程序需要最高的稳定性。实验产生这样的梳也进行了详细讨论，在良好的协议与数值模拟。
Dissipative quadratic soliton mode-locked optical parametric oscillator
本文提出通过被动模式锁连续波驱动的双共振退化OPO，利用自发形成的飞秒耗散二次孤子实现超快激光器的扩展，展示了非局部有效克里格非线性对腔体动态的影响，为耗散孤子形成提供了新方法。
Quadratic soliton mode-locked degenerate optical parametric oscillator
通过确定耦合波方程与参数驱动非线性薛定谔方程之间的相似性，在群速度失配为零的参数空间中，揭示了二次孤子锁模简并光参量振荡器的存在条件.我们研究了二次孤子的性质，并根据系统参数将其动力学分为两个不同的分支。我们发现共振泵浦和信号之间的非线性相互作用导致类似于色散双光子吸收和色散克尔效应的现象。二次孤子扰动的起源被确定和战略，以减轻其不利影响的发展。太赫兹梳状带宽和飞秒脉冲持续时间可在短波红外中的示例性周期性极化的砷化镓锂波导谐振器和长波红外中的示例性取向图案化的砷化镓自由空间腔中获得。二次孤子锁模原理可以推广到其他材料平台，使其成为一种具有竞争力的中红外超短脉冲和宽带梳状光源结构。
Microcavity-enhanced Kerr nonlinearity in a vertical-external-cavity surface-emitting laser
自锁模已经成为垂直外腔面发射激光器产生超短脉冲的一条新兴途径。在我们的工作中，一个强大的克尔非线性，到目前为止，假定引起锁模操作的证据和强大的非线性增强的微腔被揭示。我们提出了依赖于波长的测量的非线性吸收和非线性折射率变化的增益芯片使用Z扫描技术。我们报道了（InGa）As/Ga（AsP）材料系统在接近激光设计波长处的负非线性折射率高达1.5E-11 cm ~ 2/W，这可能导致克尔透镜效应。我们表明，通过改变探测光束相对于增益芯片的入射角，克尔非线性可以进行波长调谐，随着微腔共振移位。这样的发现可能最终导致新的概念，定制的自锁模行为，实现了独特的克尔透镜芯片设计的成本效益，强大的和紧凑的fs脉冲半导体激光器。
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。
A Kerr Polarization Controller
在脉冲激光系统中，克尔效应引起的光偏振态的变化是众所周知的。一个例子是非线性偏振旋转，这对许多类型的锁模激光器的操作至关重要。在这里，我们证明了克尔效应在高精细法布里-珀罗谐振腔可以用来控制连续波激光器的偏振。结果表明，线偏振输入场被转换成左或右圆偏振场，通过光功率控制。观测结果解释克尔非线性引起的对称性破缺，分裂的谐振频率的简并模式相反的偏振旋向性，否则对称的谐振器。全光偏振控制的阈值功率下降到7 mW。这种基于克尔效应的偏振控制器的物理原理对于高Q克尔非线性谐振器是通用的，并且也可以在光子集成电路中实现。除了偏振控制之外，偏振态的自发对称性破缺可用于偏振滤波器或在接近破缺点操作时的高灵敏度偏振传感器。
Bringing short-lived dissipative Kerr soliton states in microresonators into a steady state
最近在光学微谐振器中产生了耗散克尔孤子，使微波重复率下的超短光脉冲成为可能，构成了相干和数值可预测的克尔频率梳。然而，时间孤子的播种和激发与腔内功率的变化相关联，这可能导致在激发过程期间的大的热共振位移，并使最常用的谐振器平台中的孤子状态短暂。在这里，我们描述了一种“功率踢”的方法来克服这种不稳定性，通过调制泵浦激光的功率。快速调制触发孤子形成，而功率的缓慢调节补偿激发激光扫描期间的热效应。使用这种方法，最初也非常短的寿命（100 ns）的孤子状态，遇到的SiN集成的光子微谐振器，可以被带入一个稳定的状态相比，早期报道的技术，依赖于调整的激光扫描速度只。一旦孤立子状态处于稳定状态，它可以持续数小时，并且是热自锁的。
Energy scaling of Kerr-lens modelocked Ho:YAG thin-disk oscillators to the microjoule level
本文展示了2.1-μm波长克尔透镜锁模Ho:YAG薄片激光器的峰值功率和脉冲能量定标，实现了1.7 μJ脉冲能量和3.7 MW峰值功率，创下了该波长锁模振荡器的最高功率纪录。
Passive symmetry breaking of the space-time propagation in cavity dissipative solitons
耗散孤子是在周期性损耗和增益存在的情况下保持其形式的基波脉冲。耗散孤子的典型实现是激光器中的克尔透镜锁模，它在时间和空间上微妙地平衡非线性和线性传播以产生超短光脉冲。这种线性-非线性平衡决定了独特的脉冲能量，其不能被增加（比如通过升高的泵浦），这表明预计过量的能量将以色散或衍射波的形式辐射。在这里，我们表明，克尔透镜锁模激光器可以克服这一期望。具体地说，通过打破线性腔中往返行程的前半部分和后半部分之间的空间对称性，激光器可以修改空间中的孤子以包含多余的能量。因此，增加泵浦功率导致不同的孤子解决方案，而不是色散/衍射损耗。我们预测这种对称性破缺的时空动力学在腔中的一个完整的数值模拟，并证实它在克尔透镜锁模钛：蓝宝石激光器的模拟定量协议的实验。模拟打开了一个窗口，直接观察非线性时空动力学，塑造孤子脉冲，并可能优化它。
Deterministic generation of single soliton Kerr frequency comb in microresonators by a single shot pulsed trigger
克尔孤子频率梳产生在单片微谐振器最近引起了极大的兴趣，因为它使芯片级的几个周期的脉冲产生在微波速率与平滑的倍频程跨越频谱的自参考。这种通用平台在双梳光谱学、低噪声光频率合成、相干通信系统等方面有着重要的应用。然而，在微谐振器中直接且确定性地产生和维持单孤立子状态仍然具有挑战性。在本文中，我们提出并从理论上证明了单孤子克尔频率梳的激发连续波驱动的非线性微腔与脉冲触发种子。与目前报道的大多数频率调谐方案不同，我们证明了一个充满活力的Single Shot脉冲可以确定性地触发单孤子态，而不会经历任何不稳定或混沌状态。泵浦频率和腔谐振都不需要调谐。所产生的锁模单孤子克尔梳是鲁棒的，对扰动不敏感。即使当考虑到由腔内光的吸收引起的热效应时，所提出的单脉冲触发方法仍然有效，而不需要任何热补偿装置。
Generation of sub-20-fs pulses from a graphene mode-locked laser
我们证明，据我们所知，最短的脉冲直接产生的日期从固体激光器，模式锁定与石墨烯可饱和吸收体（GSA）。在实验中，低阈值二极管泵浦的Cr ~（3+）：LiSAF激光器被用于850 nm附近。在由两个泵浦二极管提供的275 mW的泵浦功率下，Cr 3+：LiSAF激光器产生了接近变换极限的19 fs脉冲，平均输出功率为8.5 mW。重复频率约为107 MHz，对应的脉冲能量和峰值功率分别为79 pJ和4.2 kW。一旦用GSA启动锁模，就可以获得稳定的、不间断的飞秒脉冲产生。此外，该激光器的飞秒激光输出可在836 nm ~ 897 nm范围内调谐，脉冲宽度在80-190 fs范围内。我们进一步在激光器的整个腔稳定性范围内进行了详细的锁模启动测试，以验证脉冲产生确实是由GSA而不是克尔透镜锁模启动的。
Heteronuclear soliton molecules in optical microresonators
光孤子分子是光孤子的束缚态，它是由引力和排斥作用的平衡而产生的。在从光纤到锁模激光器的系统中观察到的这些现象，为了解孤子之间的基本相互作用和非线性系统的基本动力学提供了新的视角。在这里，我们进入克尔微谐振器的多稳态制度，以产生不同的孤子状态，在相同的光共振泵浦的叠加，并报告发现的异质耗散克尔孤子分子。超快电光采样揭示了这种孤子分子的紧密短程束缚性质，尽管包括不同的振幅，持续时间和载波频率的耗散克尔孤子。除了在解决复杂非线性系统中的孤子动力学的意义，这种异质孤子分子产生相干频率梳，其不寻常的模式结构可能会在计量学和光谱学中找到应用。
High-Energy Microresonator Soliton Generation
研究如何增加反常色散克尔微谐振器的脉冲能量，通过基于平均场腔模型的标度律及数值模拟，表明脉冲能量与输出耦合有关，强过耦合腔可使脉冲能量超pJ水平，泵浦特定腔得到6 pJ脉冲，有望改善应用性能并补充锁模激光器。
Spectral-control-assisted Kerr-lens mode-locking in a Tm:Y2O3 ceramic laser
该研究通过光谱控制抑制高粒子数反转下的波长竞争，实现了稳定的Tm:Y2O3陶瓷激光器克尔透镜锁模，优化后获得了更短脉冲，验证了光谱控制的有效性。
Frequency stabilization and tuning of breathing soliton in SiN microresonators
耗散克尔孤子具有宽带相干、低噪声的频率梳和稳定的时间脉冲训练，在光谱学、通信和计量学等领域有着重要的应用前景。呼吸孤子是一种特殊的耗散克尔孤子，脉冲宽度和峰值强度都呈现周期性振荡。然而，呼吸孤子的噪声和稳定性仍然是未被探索的，这将是未来应用的主要障碍。在这里，我们已经研究了呼吸耗散克尔孤子在氮化硅（SiN）微环，而呼吸周期显示在MHz左右的不确定性在模拟和实验。通过应用调制泵，呼吸频率可以注入锁定到调制，并在数十MHz上调谐，频率噪声得到显著抑制。我们的实验结果为微谐振器中孤子动力学的控制提供了一种可供选择的方法，为呼吸孤子的实际应用开辟了一条新的途径。
Mechanically actuated Kerr soliton microcombs
本研究针对耗散克尔孤子微梳需复杂泵浦激光控制的问题，实现了15 GHz重复频率的机械驱动孤子微梳振荡器，可直接启动、长期稳定孤子且无需泵浦激光可调谐，拓展了其在光钟等领域的应用前景。
Smooth coherent Kerr frequency combs generation with broadly tunable pump by higher order mode suppression
高Q值微谐振腔是一种很有前途的通过耗散孤子产生光学频率梳的平台。为了实现更高的Q值并获得必要的反常色散，先前实现了由多模波导制成的$Si_3N_4$微谐振器。然而，多模波导中不同横模族之间的耦合会导致色散和品质因数的周期性扰动，从而对耗散孤子的形成产生扰动，并对相应的频谱产生幅度调制。因此，在传统的$Si_3N_4$微谐振器中，仔细选择泵浦波长以避免模式交叉区域是关键的。在这里，我们报告了一种新的设计$Si_3N_4$微谐振器，使单模操作，高品质因数，并同时获得异常色散。微谐振器由半圆形区域的均匀单模波导和直线区域的锥形波导组成，前者用于消除弯曲引起的模耦合，后者用于避免高阶模的激发。微谐振器的本征Q值达到$1.36 \times 10^6$，而GVD在$-50 fs^2/mm$处保持反常。我们证明，这种新型的微谐振器，宽带相位锁定克尔频率梳与平坦和平滑的频谱可以产生泵浦在任何谐振在光学C波段。
Dissipative Kerr soliton photonic terahertz oscillator referenced to a molecule
控制光和物质之间的相干性使电磁波的辐射具有光谱纯度和稳定性，定义了国际系统（SI）秒。虽然原子中超精细能级之间的跃迁在微波和光学域中是可访问的，但将这种稳定性忠实地转移到其他感兴趣的频率范围并非微不足道。这种稳定性特别适用于太赫兹域，以提高超长基线干涉测量和分子光谱学的分辨率，并推动高速、高数据速率无线通信的技术发展。然而，在这个频谱范围内明显缺乏固有频率参考，这对于测量的一致性和可追溯性至关重要。为了减轻包含在这样的波的频率漂移，我们的实验表明，使用旋转光谱的一氧化二氮N2O可以导致线宽减少到一千倍。一对二极管激光器，光注入低噪声，基于芯片的耗散克尔孤子，入射到一个单向行进的载流子光电二极管。我们通过相位调制光谱将发射的太赫兹波锁定到N2O的旋转跃迁中心。实现了具有6 Hz线宽的太赫兹波（在1秒平均时间处的分数频率稳定性为$2 \times 10^{-11}$），同时避免了频率标准的倍频或分频的需要。
110 MW Thin-Disk Oscillator
报道了一种紧凑型克尔透镜锁模薄圆盘振荡器，其输出峰值功率为110 MW，是所有振荡器中最高的。重复率为14 MHz的脉冲训练携带115 fs长、14.4 μ J的脉冲，导致202 W的平均功率。这种紧凑、简单、稳定的振荡器是一种合适的驱动器，也是进一步产生高次谐波和发展极紫外可传输频率梳状光源的重要里程碑。
Spontaneous symmetry breaking of dissipative optical solitons in a two-component Kerr resonator
耗散孤子是一种自局域化的结构，它可以在“开放”系统中无限期地存在，其特征是能量和/或物质与环境的持续交换。它们在光子学中起着关键作用，是从锁模激光器到微谐振器光学频率梳的基础技术。本文报道了耗散光孤子自发对称性破缺的首次实验观测。我们的实验是在一个被动的，相干驱动的非线性光学环形谐振腔中进行的，其中耗散孤子出现在称为克尔腔孤子的持续光脉冲的形式。我们的工程师之间的两个正交的偏振模式的谐振器的平衡，并表明，尽管完全对称的操作条件下，由系统支持的孤子可以自发地打破其对称性，从而产生两个不同的，但共存的矢量孤子与镜像，非对称的偏振态。我们还表明，明智地施加微扰允许确定性的两个破缺耗散孤子状态之间的切换，从而使拓扑位序列的全光操纵。我们的实验观察与数值模拟和理论分析非常一致。除了在多模非线性光学谐振器，耗散结构和自发对称性破缺的交叉点上提供基本的见解外，我们的工作还为光的存储，编码和操纵提供了新的途径。
Dispersion managed mode-locking dynamics in a Ti:Sapphire laser
我们提出了什么是我们所知的最完整的1-D数值分析的演化和超短激光脉冲在钛：蓝宝石激光振荡器的传播动力学。本研究证实了色散控制的锁模模型，并强调了克尔非线性在产生具有平滑和良好光谱相位的锁模光谱中的作用。一个非常好的协议与初步的实验测量。
A fully integrated dispersion-managed femtosecond mode-locked laser
该研究开发了一种基于色散管理架构的自启动光子集成锁模激光器，可实现0.5至1.2 GHz低重复频率的稳定锁模脉冲，为现场部署的光计量和精密传感提供了紧凑低功耗的兼容晶圆代工平台。
Nonlinear Dynamics of Coupled-Resonator Kerr-Combs
本文研究了耦合谐振腔Kerr光梳在正常群速度色散区的非线性动力学，发现强模式耦合会引发辅助谐振腔不稳定性并阻止锁模，提出通过引入损耗抑制该不稳定性，并在氮化硅平台实验验证了单/多脉冲解的稳定性，为多领域应用提供了高效高功率锁模光梳的实现途径。
Mode-locked laser in nanophotonic lithium niobate
本研究通过将纳米光子铌酸锂与III-V族半导体光放大器混合集成，实现了电泵浦主动锁模激光器，其脉冲性能优异且频率梳参数可调，推动了全集成超快光子系统的发展。
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