成果名称: 基于微谐振器的高重频脉冲掺镱光纤激光器特性研究
完成单位: 华南师范大学
主要人员: 罗智超,刘进,宁秋奕,廖浚宏,莫海兰,刘浩,赵年,刘萌,蔡泽荣,戚有丽,汤瑞
介绍:

    1. 课题来源与背景:课题来源于国家自然科学基金青年基金项目《基于微谐振器的高重频脉冲掺镱光纤激光器特性研究》,项目编号: 61307058。

    2. 研究目的与意义:高重频脉冲由于在天文学、光频测量、高速光通信等众多领域有重要的应用价值,是激光技术领域争相研究的对象。耗散四波混频锁模是获得高重复率脉冲的有效方法。本项目拟将新提出的微谐振器和耗散四波混频锁模技术相结合,研究1.0微米波段的高重复频率脉冲掺镱光纤激光器及其可调谐特性。本项目的开展,不仅能加深对基于微谐振器光纤激光器系统物理特性的理解,而且对光纤激光技术的发展具有重要意义。

    3. 主要论点与论据:本项目实验验证了基于石墨烯包覆的宽带微环谐振器可用于激光腔内实现耗散四波混频产生百GHz量级高重频脉冲,并具有宽带特性。

    4. 创见与创新:本项目主要研究基于微谐振器的百GHz高重频脉冲光纤激光器及其相关特性,并揭示其内在的物理机制。在本项目的资助下,我们围绕着耗散四波混频锁模超高重频光纤激光器的锁模技术、输出脉冲特性及其性能的提高开展了研究工作,所取得的主要成果可以概括为以下几方面:1.在超高重频脉冲产生方面:我们研究了微环谐振器的特性,搭建了基于耗散四波混频锁模光纤激光器,获得了百GHz量级高重频脉冲输出,并实现了波长可调谐输出;研制了一种新型的基于石墨烯包覆的宽带微环谐振器,并同时用于掺铒和和掺镱光纤激光器实现百GHz量级脉冲输出。2.在谐波锁模产生高重频脉冲方面:通过在激光腔内引入合适的高非线性光子器件,获得了高达2.5GHz的高重频超短脉冲输出;观察到了一种新型的双波长谐波锁模脉冲。3.在光纤激光孤子动力学特性研究方面:我们系列研究了超快光纤激光器中的耗散孤子共振现象,为无波分裂高能量脉冲的产生提供了实验依据;此外,我们创新性地提出利用非线性光放大环镜锁模技术用于光纤激光器中研究孤子矢量特性,并观察到了多种特殊孤子态的矢量孤子,如孤子雨、孤子簇等;同时,利用脉冲拉伸技术,除了发现超快光纤激光器中局域混沌多孤子波包内可以通过长程或短程相互作用产生瞬态光怪波现象,还观察到了具有不经过稳定孤子过渡态的不间断爆炸特点的“连续孤子爆炸”现象。4.在新型光纤激光超短脉冲锁模技术研究方面:利用新型可饱和吸收材料,如二维材料和金纳米棒,在光纤激光器中获得了高质量的超短脉冲输出。

    5. 社会经济效益,存在的问题:技术处于实验室小试或者样机研制阶段,尚未形成成熟的应用市场。

    6. 历年获奖情况:无。

批准登记号:
登记日期: 2023-07-12
研究起止时间: 2014-01-01至2016-12-31
所属行业: 制造业
所属高新技术类别:
评价单位名称: 国家自然科学基金委
评价日期: 2017-03-13