摘要：设计并搭建了一台基于碳纳米管锁模的全保偏掺铒光纤激光器,输出功率为2.141 mW,重复频率为61.6924 MHz,光谱中心波长位于1563.94 nm处,半峰全宽为7.031 nm,研究了该激光器在振动方面的环境稳定性。将激光器置于振动台上,分别进行X、Y和Z方向符合卫星发射标准的加速度达到12g的鉴定级正弦振动实验和均方根加速度达到12.81grms的鉴定级随机振动实验。每次实验后测量激光器的锁模阈值、输出功率、锁模信号的信噪比、重复频率、中心波长以及谱宽。实验中发现振动后激光器仍然可以稳定锁模,光学性能也几乎没有发生变化。该研究为锁模光纤激光器的航天工程化提供了重要依据。

摘要：构建了一种能够直接输出高功率贝塞尔超短脉冲的光纤激光放大器.该方案基于在光纤端面特殊设计和制备的微型负轴锥镜,针对常规超短脉冲光纤激光放大系统所设计,不需要引入其他分立整形器件,避免了目前基于轴锥透镜产生贝塞尔光束的通用方法所带来的额外烦琐准直工作,极大简化了产生贝塞尔光束的方法.其中的微型负轴锥镜由聚焦粒子束刻蚀法在一段掺镱大模场光子晶体光纤的端面制备,它和光纤激光系统中的固有准直透镜构成了集成化的光束整形器件.基于数值模拟结果成功搭建的系统与理论设计一致,直接输出了在米量级具有高度准直无衍射特性的啁啾皮秒贝塞尔超短脉冲波包,平均功率高达10.1W,对应脉冲能量178nJ,经过光栅对压缩后脉冲宽度可达140fs.

摘要：设计了基于断环结构的全固光子带隙光纤,其背景材料为熔石英而断环结构由若干掺杂的高折射率介质柱构成.基于平面波展开法计算得到的态密度图和Bloch模场分布表明,该种光纤中的一个高阶带隙可以得到调节并被极大展宽,带隙调节的基本原理是断环可以同时控制包层介质柱的线偏振模式的角向和径向模式阶数.研究表明,断环中的介质柱数目决定了受影响最小的一组线偏振模式的最高角向阶数,而带隙宽度受介质柱尺寸影响很大.这一宽的高阶带隙可以用来设计带隙中心分别在800和1550nm、带宽分别为488和944nm的全固光子带隙光纤,且带隙内的缺陷模式具有典型的正常-零-反常色散特性.

摘要：针对精密测量的实际应用需求,开发了具有6 MHz重复频率调谐范围的掺镱锁模光纤激光器。该光纤激光器利用啁啾光纤光栅实现色散补偿,可以实现不同色散域的锁模。实验中,系统研究了不同腔内净色散对锁模激光器输出特性和稳定性的影响,发现当具有一定负腔内净色散时,在不同的重复频率下都可以输出相同的光谱,同时输出光谱具有较好的高斯型。根据以上研究,特殊设计了稳定的简化腔结构和空间延迟线,同时优化了腔参数,保证了大范围的重复频率调谐和稳定的锁模运转。当中心重复频率为26 MHz时,调谐比率达到23%。激光器稳定输出平均功率为3.23 mW的飞秒激光脉冲,去啁啾后脉冲宽度为347 fs。基于此,将光纤锁模激光器重复频率锁定于铷原子钟,在1 s的平均时间内获得了2×10-10的艾伦方差。

摘要：采用Nd∶Gd0.1Y0.9VO4晶体作为增益介质和Z形腔结构,分析比较了腔内加入自行设计的镀和不镀高反膜的半导体可饱和吸收镜(SESAM)对激光锁模的影响.在腔内加入镀膜SESAM后,激光锁模阈值由1.69 W下降为1.45W,并且锁模更稳定.在2 W抽运功率下,在1064 nm中心波长处获得了双端250 mW的连续锁模输出,光光转换效率为12.5%,重复频率为142.25 MHz.

摘要：设计了一种相位函数,得到类贝塞尔光束中心主瓣尺寸随传播距离演化的解析公式,实现了类贝塞尔光束中心主瓣尺寸随轴向距离z的线性调控。通过实验,将所设计的相位函数加载到空间光调制器上,在直接空间中实现了类贝塞尔光束中心主瓣尺寸的精确调控,研究了不同传播长度下类贝塞尔光束中心主瓣尺寸的演化。实验结果与仿真结果一致,验证了该相位函数的可靠性,且在整个贝塞尔区间内,最高强度处的横向光强分布仍满足贝塞尔函数分布。

摘要：飞秒激光飞行时间测距是一种新型的绝对测距手段,具有精度高、量程大、可以同时测量多个目标等优点。其测量误差主要来源于飞秒激光源的量子噪声,为了保证高测量精度,可以采用多次测量取平均,然而这会使测量更新速率受限。文中采用FPGA作为距离解算的高速信号处理单元,利用Verilog语言设计了卡尔曼滤波硬件算法,对1.5 m处的合作靶标开展了测距实验,在1.5 kHz的更新速率下,测距标准偏差达到1.47μm,目标以20μm为步长运动时,测距仪能够准确更新目标位置。卡尔曼滤波硬件算法的引入不仅实现了高精度、高更新速率的绝对测距,并有效地提升了飞秒激光绝对测距装置的便携性。

摘要：根据钛宝石激光器的要求,实验设计了中心波长800nm带宽200nm的啁啾镜,在700-900nm波长范围内提供约-60fs2群延迟色散(group delay dispersion,GDD).采用双射频离子束溅射方法进行制备,用实验室搭建的白光干涉仪进行色散性能测试,从测试结果可以看出,制备的啁啾镜的性能和设计值符合得比较好.制备得到的非成对啁啾镜在钛宝石激光谐振腔中进行色散补偿,锁模后分别获得了12fs和9.5fs的激光脉冲输出.这是目前报道的使用国产啁啾镜获得的最短的飞秒激光脉冲输出.

摘要：设计和制备了两种高色散镜,分别在780—870nm波长范围内提供约-800fs2群延迟色散补偿(group-delay dispersion,GDD)和在1030—1050nm的波长范围内提供约-2500fs2的群延迟色散补偿.设计的高色散镜用双离子束溅射方法进行制备.从白光干涉仪的测试结果可以看出,得到的-800fs2GDD高色散镜和设计符合得比较好;-2500fs2GDD的高色散镜用在掺Yb光纤激光器中很好的抑制了脉冲展宽.这是制备得到的国产高色散镜及在光纤激光器中应用的首次报道.

摘要：随着超快激光技术的发展，基于电光采样原理的超快激光电磁场测量技术也逐渐成为研究的热点。本课题组设计并制作了一款全介质型电磁场探针，并结合光纤飞秒激光器搭建了一套微波天线的近场测量系统，