高重复频率飞秒激光刻写铌酸锂光波导的研究

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高功率高重复频率飞秒掺镱光纤激光频率梳的研究(特邀)

第48卷第1期红外与激光工程2019年1月Vo l.48No.1I nfrared and Laser Engineering J an.2019高功率高重复频率飞秒掺镱光纤激光频率梳的研究(特邀)孙敬华1,2,3，孙克雄2，林志芳2，孙继芬2，晋路2，徐永钊1(1.东莞理工学院电子工程与智能化学院，广东东莞523808；2.华中科技大学物理学院，湖北武汉430074；3.Institute of Photonics and Quantum Sciences,Heriot-Watt University,Edinburgh EH144AS,UK)摘要：飞秒光学频率梳在精密计量学和光谱学中扮演着革命性的推动角色，成为近二十年超短脉冲激光技术及应用研究领域最活跃的前沿方向之一。

文中基于250MHz重复频率(f r ep)的掺镱(Yb)光纤激光器，研究了不同腔内色散以及锁模机制对飞秒脉冲序列载波包络相位偏移频率(f C EO)噪声的影响。

通过对飞秒光梳细节的优化，得到了49dB信噪比的f C EO拍频信号并获得了秒稳3.2×10-10的锁定结果，同时f r ep的锁定结果也达到了到了秒稳3.4×10-13的精度。

此外文中还研究了不同啁啾状态的种子光飞秒脉冲对基于大模场面积双包层Yb光子晶体光纤放大器输出光脉冲宽度的影响。

以携带-3.8×104fs2预啁啾量的光脉冲作为种子光，在60W976nm半导体激光泵浦下，获得了250MHz重复频率、23W平均功率和66fs压缩后脉冲宽度的激光输出。

关键词：光学频率梳；光子晶体光纤放大器；超连续产生；频率锁定中图分类号：TN24文献标志码：A DOI：10.3788/IRLA201948.0103001High power high repetition rate femtosecond Ytterbium-dopedfiber laser frequency comb(invited)Su n Jinghua1,2,3,Sun Kexiong2,Lin Zhifang2,Sun Jifen2,Jin Lu2,Xu Yongzhao1(1.School of Electronic Engineering and Intelligentization,Dongguan University of Technology,Dongguan523808,China;2.School of Physics,Huazhong University of Science and Technology,Wuhan430074,China;3.Institute of Photonics and Quantum Sciences,Heriot-Watt University,Edinburgh EH144AS,UK)Ab stract:Femtosecond optical frequency combs have introduced revolutionary promotions to precision optical spectroscopy and metrology,and have been hot topics of laser technologies and applications for two decades.In this article,the affects of intracavity dispersion and mode-locking mechanism on carrier-envelope phase slip frequency(f C EO)of femtosecond laser pulse trains were researched based on a femtosecond Ytterbium-doped fiber laser with250MHz repetition rate.By optimizing the intracavity dispersion,pumping power,and detection methods,49dB signal-noise-ratio f C EO be at signal was obtained which then was stabilized it to a stability of3.2×10-10i n1second,and a stability of 3.4×10-13(1s) of f r ep wa s also achieved.In addition,the effects of pulse chirping on the output pulse duration of a fiber amplifier was researched based on a piece of large-mode-area photonic crystal Yb doped fiber.Under收稿日期：2018-08-15；修订日期：2018-09-16基金项目：国家自然科学基金(11274133)作者简介：孙敬华(1974-)，男，教授，主要从事飞秒激光、超快非线性频率变换和飞秒光学频率梳方面的研究。

50 Hz铌酸锂电光调Q开关

50 Hz铌酸锂电光调Q开关董潮涌;商继芳;孙军;窦飞飞;张玲【期刊名称】《人工晶体学报》【年(卷),期】2018(47)3【摘要】目前军用领域电光调Q开关的工作频率基本在30 Hz以下,为满足军用领域对更高重复频率脉冲激光的需求,研究并获得了可工作在50 Hz重复频率下的铌酸锂电光调Q开关。

基于折射率椭球理论,通过分析铌酸锂晶体预偏置电光调Q 的原理,选取了合适的预偏置角度。

在闪光灯泵浦Ce∶Nd∶YAG激光系统中,通过合理设计谐振腔参数以及激光晶体的参数,采用预偏置加压式电光调Q方式,实现了频率为50 Hz,脉宽约为6 ns,能量不小于93m J的1.06μm激光输出,峰值功率达到了约15 MW。

试验证明铌酸锂晶体用作电光调Q开关在中小功率和中低频率1.06μm激光上有很好的应用前景。

【总页数】5页(P539-543)【关键词】铌酸锂;预偏置电光调Q;重复频率;峰值功率【作者】董潮涌;商继芳;孙军;窦飞飞;张玲【作者单位】中国电子科技集团公司第二十七研究所;南开大学物理科学学院【正文语种】中文【中图分类】O79【相关文献】1.基于周期性极化铌酸锂晶体的电光开关 [J], 陈险峰;刘坤;石剑虹2.基于铌酸锂晶体预偏置的电光调Q技术研究 [J], 顾海栋;张翔;王秋实3.系列铌酸锂晶体在电光调Q激光系统中的激光损伤性能研究 [J], 李清连;孙军;吴婧;张玲;许京军4.低应力铌酸锂电光调Q开关的研究 [J], 王富章;陈彬;孙军;窦飞飞;张玲;胡永钊;许京军5.高温度稳定性系列铌酸锂电光调Q开关的研制 [J], 张玲;韩文卿;孙军;王俊;崔磊;孔勇发;刘士国;黄自恒;陈绍林;许京军因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

LD泵浦的高重复频率全固态飞秒激光器(特邀)

第49卷第12期Vol.49N o.12红外与激光工程Infrared a n d Laser Engineering2020年12月Dec.2020 L D泵浦的高重复频率全固态飞秒激光器（特邀）郑立s汪会波u,田文龙\张大成\韩海年2,朱江峰、魏志义2(1.西安电子科技大学物理与光电工程学院，陕西西安710071;2.中国科学院物理研究所北京凝聚态物理国家实验室，北京100190)摘要：G H z飞秒激光器相比于传统的百M H z飞秒激光器，其频域中相邻纵模的间隔更大、可分辨率更高，相同光谱范围内纵模密度更小，每个纵模分得的平均功率相对更高，在梳齿可分辨光谱学、直接频率梳光谱学、光学任意波形产生以及天文摄谱仪校准等诸多领域有着更重要的应用价值。

文中从G H z飞秒脉冲的产生方案出发，着重对激光二极管泵浦的G H z重复频率全固态飞秒激光的产生方案以及相应的技术挑战进行了详细介绍，然后重点综述了国际上基于S E S A M被动锁模以及克尔透镜锁模全固态G H z飞秒激光器的研究进展，并结合笔者所在课题组取得的初步研究结果对全固态G H z重复频率飞秒激光器的应用价值以及笔者所在课题组的研究目标进行了展望。

关键词：G H z重复频率；全固态飞秒激光器；克尔透镜锁模；被动锁模中图分类号：T N242 文献标志码：A D O I：10.3788/I R L A20201069LD-pumped high-repetition-rate all-solid-statefemtosecond lasers {Invited)Zheng Li1,W a n g Hu i b o1'2,Tian W e n l o n g1，Zh a n g D a c h e n g1，H a n Hainian2,Z h u Jiangfeng1，W e i Zhiyi2(1. School of Physics and Optoelectronic Engineering, Xidian University, Xi'an 710071, China;2. Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics and Institute of Physics, Chinese Academy o f Sciences, Beijing 100190, China)Abstract:C o m p a r e d with traditional 〜100 M H z femtosecond lasers,the m o d e spacing i s larger of G H z femtosecond lasers so that each c o m b can simply be resolved.Furthermore,the less dense of longitudinal m o d e s results in higher average p o w e r.Therefore,i t has more important application value in m a n y research fields,such as comb-resolvabled spectroscopy,direct optical frequency c o m b spectroscopy,optical arbitrary waveform generation and astronomical spectrograph calibration.In this review,the generation schemes of G H z femtosecond pulses and the corresponding technical challenges of G H z-repetition-rate all-solid-state femtosecond lasersp u m p e d by laser diode were introduced in detail firsly.Secondly,the international research progresses of all-solid-state G H z femtosecond lasers based on S E S A M passively mode-locking and Kerr-lens mode-locking were summarized.Finally,the application value and research object of our group in all-solid-state G H z-repetition-rate femtosecond lasers were forcasted based on our preliminary research results.K e y w o r d s:G H z repetition rate;all-solid-state femtosecond lasers;Kerr-lens m o d e locking;passively m o d e locking收稿日期:2020-09-12;修订日期:2020-10-14基金项目:国家自然科学基金（11774277, 60808007);中央高校基本科研业务费（JB190501，Z D2006);陕西省自然科学基础研究计划(2019JCW-03)作者简介:郑立（1995-)，男，博士生，主要从事全固态激光技术方面的研究。

薄膜铌酸锂光子学-概述说明以及解释

薄膜铌酸锂光子学-概述说明以及解释1.引言概述部分的内容可以如下所示：1.1 概述薄膜铌酸锂（Lithium niobate, LN）是一种具有优异光学性质的晶体材料，其在光子学领域中具有广泛的应用前景。

它由锂离子（Li+）和铌离子（Nb5+）组成的晶体结构构成，具有高非线性光学效应、光电效应和压电效应等特点。

近年来，随着光通信、光存储、光计算等光子学技术的快速发展，薄膜铌酸锂在光子学中的研究逐渐受到了广泛关注。

薄膜铌酸锂可以通过多种方法制备，包括离子交换法、溶液法、激光沉积等技术。

通过控制制备工艺参数，可以获得具有不同光学性质和结构特点的薄膜铌酸锂材料。

薄膜铌酸锂的光学性质使其具有很高的折射率、非线性折射率和非线性光学系数等特点，这使得它在光调制、光调控、光耦合和光调谐等方面表现出优异的性能。

此外，薄膜铌酸锂还可以制作成波导器件、调制器件、谐振器件等光子学器件，用于实现光通信、光传感和光计算等应用。

本文将详细介绍薄膜铌酸锂的制备方法、光学性质及其在光子学中的应用。

通过深入研究和分析，可以更好地理解薄膜铌酸锂的优势和潜力，并展望其在光子学领域的发展前景。

同时，本文还将总结已有研究成果，探讨未来薄膜铌酸锂在光子学中的应用前景，为相关研究提供一定的参考和指导。

1.2文章结构文章结构部分的内容可以是对整篇文章的章节安排进行简要介绍和概括。

以下是一个例子:1.2 文章结构本文将以以下方式组织和呈现内容：第一部分是引言部分，主要包括概述、文章结构和目的。

在概述部分，对薄膜铌酸锂光子学的背景和重要性进行了介绍。

文章结构部分则提供了本文各个章节的整体框架和组织方式。

最后，在目的部分明确了本文的目标和意义。

第二部分是正文部分，主要分为三个小节。

首先，介绍了薄膜铌酸锂的制备方法，包括常见的物理和化学制备工艺。

然后，讨论了薄膜铌酸锂的光学性质，包括折射率、透过率和能带结构等。

最后，探讨了薄膜铌酸锂在光子学中的广泛应用，如光波导器件、光调制器件和光传感器等方面。

驱动光子学革命的晶体——铌酸锂

驱动光⼦学⾰命的晶体——铌酸锂随着“新基建”的提出，5G已逐步进驻我们的⽣活，云计算、虚拟现实、数据通信与⾼清视频等业务也随之在不断地发展，带动核铌酸锂调制器(LiNbO3)。

⼼光⽹络向超⾼速和超远距离传输升级。

⽽在这个过程中，有⼀个核⼼器件是必不可少的——那就是铌酸锂调制器铌酸锂晶体的电光效应并结合光电⼦集成⼯艺制作⽽成，能够将电⼦数据转换为光⼦信息，是实现电光据悉，铌酸锂调制器利⽤铌酸锂晶体转换的核⼼元件。

具体它有何出众之处，⾸先要从其原材料铌酸锂晶体的电光效应及应⽤开始了解。

关于铌酸锂晶体铌酸锂是铌、锂、氧的化合物，是⼀种⾃发极化⼤（室温时0.70C/m2）的负性晶体，是⽬前发现的居⾥温度最⾼（1210℃）的铁电体。

(a)3英⼨光学级名义纯同成分铌酸锂晶体；(b)掺铁铌酸锂晶体光电效应多，具有包括压电效应、电光效应、⾮线性光学效应、光折变效铌酸锂晶体有两个特点尤其引⼈关注，⼀是铌酸锂晶体光电效应多性能可调控性强，这是由铌酸锂晶体的晶格结构和应、光⽣伏打效应、光弹效应、声光效应等多种光电性能；⼆是铌酸锂晶体的性能可调控性强丰富的缺陷结构所导致，铌酸锂晶体的诸多性能可以通过晶体组分、元素掺杂、价态控制等进⾏⼤幅度调控。

另外铌酸锂晶体的物理化学性能相当稳定，易于加⼯，光透过范围宽，具有较⼤的双折射，⽽且容易制备⾼质量的光波导，所以长距离通信中有着⽆可⽐拟的优势——不仅具有很⼩的啁啾(chirp)效应、⾼调制带宽、良好消光光调制器在长距离通信中基于铌酸锂晶体的光调制器⽐，⽽且稳定性相当优越，是⾼速器件中佼佼者，因此被⼴泛应⽤于⾼速⾼带宽的长距离通信中。

在美国国防部的⼀项关于铌酸锂的报告中曾经有过这样⼀段对铌酸锂的评价：如果电⼦⾰命的中⼼是以使其成为可能的硅材料命在美国国防部的⼀项关于铌酸锂的报告中曾经有过这样⼀段对铌酸锂的评价：如果电⼦⾰命的中⼼是以使其成为可能的硅材料命名的，那么光⼦学⾰命的发源地则很可能就是以铌酸锂命名。

飞秒激光光刻波导偏振器

飞秒激光光刻波导偏振器林灵;杨小君;白晶;龙学文;吕百达;Razvan Stoian;惠荣庆;程光华【期刊名称】《光子学报》【年(卷),期】2011(40)6【摘要】飞秒激光诱导折射率变化提供了一种灵活的三维光子器件制作手段.飞秒激光光刻的II类波导具有偏振导光特性,可以作为波导偏振器,但是对于要保留的偏振分量损耗太大.本文阐述了一种利用飞秒激光在熔融石英中制作的新型低损耗波导偏振器.它由中间的一根I类波导及两侧的两根II类纳米光栅轨迹构成.基于飞秒激光诱导的纳米光栅的偏振依赖散射特性,II类纳米光栅轨迹能够对I类波导的倏逝场进行调制.偏振方向垂直于纳米光栅的模式相对于偏振方向平行于纳米光栅的模式有更大的散射损耗,因此导通的是偏振方向平行于纳米光栅的模式.研究了消光比随I类波导与II类纳米光栅轨迹之间的间距的变化关系,选择一个最佳间距来进一步研究消光比随II类纳米光栅轨迹长度的变化关系.在间距6μm,II类纳米光栅轨迹扫描长度6 mm处实现了最大15.91 dB的消光比.通过增加II类轨迹的长度或者数量,很容易得到更高的消光比.【总页数】5页(P818-822)【关键词】飞秒激光;光刻;波导偏振器【作者】林灵;杨小君;白晶;龙学文;吕百达;Razvan Stoian;惠荣庆;程光华【作者单位】四川大学激光物理与化学研究所;中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学与光子技术国家重点实验室;Laboratoire Hubert Curien,UMR5516CNRS;Universit'e de Lyon;Universit'e Jean Monnet;Depart ment of Electrical Engineering and Computer Science,The University of Kansas【正文语种】中文【中图分类】O43【相关文献】1.飞秒激光直写铒镱玻璃波导激光器的优化设计 [J], 尚艳丽;陈海滨;洪治2.基于非线性偏振旋转锁模的高功率光子晶体光纤飞秒激光振荡器 [J], 张大鹏;胡明列;谢辰;柴路;王清月3.高能量掺Yb偏振型大模场面积光子晶体光纤孤子锁模飞秒激光器 [J], 宋有建;胡明列;刘博文;柴路;王清月4.飞秒激光刻写1×4铌酸锂光波导功分器的研究 [J], 周自刚;罗晨;杨永佳;范宗学;全恩思;朱万清;王亮5.飞秒激光刻写铌酸锂光波导的实验研究 [J], 张双根;姚江宏;李勇男;魏岱;郭文刚;涂成厚;朱辉;雷霆;吕福云因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

啁啾铌酸锂波导-概述说明以及解释

啁啾铌酸锂波导-概述说明以及解释1.引言文章1.1 概述部分内容：啁啾铌酸锂波导是一种在光学通信和光子学领域具有重要应用的材料。

随着通信技术的不断发展和进步，高速、大容量、低损耗的光纤通信系统成为现代社会的基础设施之一。

在这个背景下，寻求更高效的光传输和光控制技术一直是研究者们的关注焦点。

啁啾铌酸锂波导作为一种重要的光学波导材料，具有优秀的光学性能和操控特性，在光通信和光子学领域有着广泛的应用前景。

它具有低损耗、高非线性系数、优异的热光特性以及宽带增益等特点，这使得啁啾铌酸锂波导成为制造高性能光器件和实现复杂光控制的理想选择。

本文旨在深入理解啁啾铌酸锂波导的基本概念、探讨其制备方法，并研究其性质和特点。

我们将通过系统性的文献综述和实验调研，探索啁啾铌酸锂波导在光通信和光子学应用中的价值和意义。

此外，我们还将对啁啾铌酸锂波导的未来研究方向进行展望，以期为相关研究者提供一定的参考和借鉴。

通过对啁啾铌酸锂波导的全面了解和深入研究，我们可以进一步推动光通信和光子学技术的发展，为实现更高速、更稳定、更可靠的光通信系统做出贡献。

同时，对啁啾铌酸锂波导的研究也将为其他相似光学材料的开发和应用提供一定的指导和借鉴。

我们相信，通过本文的研究，将能更好地认识和理解啁啾铌酸锂波导的重要性和应用前景，为今后的研究工作提供有力支撑。

文章结构部分的内容可以描述文章的整体布局和各部分的主要内容。

以下是一个可能的编写方式：1.2 文章结构本文按照以下结构组织和展开内容：第一部分为引言，旨在向读者介绍啁啾铌酸锂波导的概述、本文的目的以及文章的整体架构。

第二部分为正文，主要包括三个小节。

2.1 理解啁啾铌酸锂波导的基本概念：这一小节将详细介绍啁啾铌酸锂波导的基本概念和相关背景知识，包括它在光学和电子领域中的重要作用，其在信息传输和通信中的应用等等。

2.2 探讨啁啾铌酸锂波导的制备方法：本小节将深入探讨啁啾铌酸锂波导的制备方法。

我们将介绍常见的制备工艺、材料选取、特定制备条件的影响等，以及制备过程中可能遇到的挑战和解决方案。

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ＳｃｈｏｏｌｏｆＳｃｉｅｎｃｅ，ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｆＳｏｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｍｉａｎｙａｎｇ，Ｓｉｃｈｕａｎ６２１０１０，Ｃｈｉｎａ
ＲｅｐｅｔｉｔｉｏｎＲａｔｅＦｅｍｔｏｓｅｃｏｎｄＬａｓｅｒ
ＦａｎＺｏｎｇｘｕｅＦｅｎｇＪｉｅＬｉｕＡｎｇＹａｎｇＹｏｎｇＪｉａＺｈｏｕＺｉｇａｎｇ
摘要利用重复频率为２５ＭＨｚ的飞秒激光刻写铌酸锂掩埋式光波导，研究了在激光作用中心及热影响区域的物质
结构，采用６５０ａｍ的激光进行端面耦合实验，观测刻写区域波导的光传输特性及损耗测量。研究发现，在激光刻写
ｄｅｆｅｃｔｓｉｎｔｈｅｉｎｎｅｒｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｒｅｇｉｏｎ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓｌａｓｅｒｏｐｔｉｃｓ；ｆｅｍｔｏｓｅｃｏｎｄｌａｓｅｒ；ｗａｖｅｇｕｉｄｅ；Ｒａｍａｎｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ；ＬｉＮｂＯ３
ｏＣＩＳｃｏｄｅｓ１４０．６８１０；２３０．７３８０；１４０．７０９０
高重复频率飞秒激光刻写铌酸锂光波导的研究
范宗学冯杰刘昂杨永佳周自刚
西南科技大学理学院，四川Ｉ绵阳６２１０１０
区域的上下两个部位分别形成了传输损耗低于１．５ｄＢ／ｃｍ的单模光波导，而刻写区域中心未形成波导结构且光传输性能较弱。拉曼分析显示，刻写区域上下两个部位形成了致密化波导结构，而刻写中心形成了大尺度的缺陷。关键词激光光学；飞秒激光；光波导；拉曼；铌酸锂
激与光电孑学进展
５２，０９１４０３（２０１５）Ｌａｓｅｒ＆０ｐｔｏｅｌｅｃｔｒ０ｎｉｃｓＰｒｏｇｒｅｓｓ￣２０１５（中国激光》杂志社
ＳｔｕｄｙｏｆＢｕｒｉｅｄＷａｖｅｇｕｉｄｅＷｒｉｔｔｅｎｉｎＬｉＮｂＯ８ＣｒｙｓｔａｌｂｙＨｉｇｈ
文献标９；ＴＮ２５
ＡｂｓｔｒａｃｔＡｂｕｒｉｅｄｗａｖｅｇｕｉｄｅｉｎＬｉＮｂＯ３ｃｒｙｓｔａｌｉｓｆａｂｒｉｃａｔｅｄ，ｂｙｕｓｉｎｇｔｈｅｆｅｍｔｏｓｅｃｏｎｄｌａｓｅｒｗｈｉｃｈｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎｒａｔｅｉｓ２５ＭＨｚ．Ｔｈｅｅｔｃｈｉｎｇｒｅｇｉｏｎｃａｎｂｅｄｉｖｉｄｅｄｉｎｔｏｔｗｏｒｅｇｉｏｎｓｗｈｉｃｈａｒｅｉｎｎｅｒｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｒｅｇｉｏｎａｎｄｔｈｅｒｍａｌｌｙｍｏｄｉｉｅｄｆｒｅｇｉｏｎｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｔｈｅｃｏｕｐｌｉｎｇｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｈｏｗｓｔｗｏｓｉｎｇｌｅｍｏｄｅｂｕｒｉｅｄｗａｖｅｇｕｉｄｅｓａｒｅｇｅｎｅｒａｔｅｄｉｎｔｈｅｔｈｅｒｍａｌｌｙｍｏｄｉｉｅｆｄｒｅｇｉｏｎ，ａｎｄｔｈｅｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎｌｏｓｓｏｆｔｈｅｔｗｏｗａｖｅｇｕｉｄｅｓａｒｅｂｅｌｏｗ１．５ｄＢ／ｃｍ．Ａｔｔｈｅｓａｍｅｔｉｍｅ，ｔｈｅｉｎｎｅｒｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｒｅｇｉｏｎｌｅａｄｉｎｇｔｏａｌｏｗｔｒａｎｓｍｉｔｔａｎｃｅ．ＴｈｅＲａｍａｎｓｐｅｃｔｒｕｍｏｆｔｈｅｅｔｃｈｉｎｇｒｅｇｉｏｎｉｓｍｅａｓｕｒｅｄｗｈｉｃｈｓｈｏｗｓｔｈｅｌｉｇｈｔ —ｇｕｉｄｅｒｅｇｉｏｎｉｓｄｅｎｓｉｆｉｃａｔｅｄｂｙｔｈｅｔｈｅｒｍａｌｅｆｆｅｃｔｏｆｈｉｇｈｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ，ａｎｄｔｈｅｒｅｉｓａｌａｒｇｅ—ｓｃａｌｅ