被动调Q锁模掺镱光纤激光器

第33卷　第8期2006年8月

中　国　激　光

C H IN ESE J OU RNAL O F L ASERS

Vol.33,No.8

August ,2006

文章编号:025827025(2006)0821021204被动调Q 锁模掺镱光纤激光器

甘　雨1,2,向望华1,2,周晓芳1,2,张贵忠1,2,张　喆1,2,王志刚

1,2

(天津大学1精密仪器与光电子工程学院,

2

教育部光电信息技术科学重点实验室,天津300072)

摘要　报道了基于偏振旋转技术等效快可饱和吸收体的被动调Q 锁模光纤激光器,采用976nm 半导体激光器作为抽运源,高掺杂浓度的Yb 3+光纤作为增益介质构成环形腔,通过调节抽运光功率和偏振控制器的角度得到了调

Q ,调Q 锁模与锁模三种稳定的输出脉冲。获得的锁模脉冲中心波长为1.05μm ,重复频率为20M Hz ,脉冲光谱宽

度为13.8nm ,抽运功率为270mW 时,锁模平均输出功率为15.82mW ;调Q 频率为17.54k Hz ,调Q 脉冲宽度为

8μs ,光谱宽度为4.7nm ;调Q 锁模中调Q 重复频率为300k Hz 。

关键词　激光器;调Q;锁模;偏振旋转;Yb 3+光纤激光器中图分类号　TN 248.1 文献标识码　A

Passive Q 2Switching and Modelocking Yb 3+2Doped Fiber Laser

GAN Yu 1,2,XIAN G Wang 2hua 1,2,ZHOU Xiao 2fang 1,2,ZHAN G Gui 2zhong 1,2,ZHAN G Zhe 1,2,WAN G Zhi 2gang 1,2

1

College of Precision I nst rument and O ptoelect ronics Engineering ,

2

Key L aboratory of O ptoelect ronics

I nf ormation and Technical S cience (M inist ry of Education ),Tianj in Universit y ,Tianj in 300072,

China

Abstract An all fiber laser based upon nonlinear polarization rotation as an effective fast saturable absorber for mode 2locking is reported.The absorber can act as passive Q 2switching and modelocking.The ring laser with a highly Yb 3+2doped fiber as the gain medium ,pumped by a semiconductor laser of 976nm wavelength ,can operate in three different stable regimes by proper adjustments of pump power and polarizer orientations :Q 2switched ,Q 2switched mode 2locked and continuous wave (CW )mode 2locked.The center wavelength of the CW mode 2locked pulse is 1.05μm with a f ull width at half maximum (FW HM )spectrum of 13.8nm ,the pulse repetition rate is 20M Hz ,and an average output power is 15.82mW with 270mW pump power.In Q 2switched regime ,the laser generates 8μs duration pulses of 4.7nm FW HM spectrum at a repetition rate of 17.54k Hz.The Q 2switched repetition rate is 300k Hz in Q 2switched mode 2locked regime.K ey w ords lasers ;Q 2switched ;mode 2locked ;polarization rotation ;Yb 3+fiber laser

收稿日期:2005212201;收到修改稿日期:2006202227

基金项目:天津市科委基金(043601011)和高等学校博士学科点专项科研基金(20050056004)项目资助。

作者简介:甘　雨(1978—

),男,黑龙江牡丹江人,天津大学精密仪器与光电子工程学院博士研究生,主要从事超短脉冲激光器和超高速光通信的研究。E 2mail :rainmangy @

导师简介:向望华(1947—

),男,湖南溆浦人,天津大学精密仪器与光电子工程学院教授,博士生导师,目前研究方向为光电子技术、超快激光与光通信技术方面的研究。E 2mail :wanghuaxiang @

1　引　言

稳定、低噪声的超短脉冲光源在超快光谱学、多光子显微学、超快生物学和光通信等领域具有很重要的应用价值。锁模光纤激光器以其结构紧凑、小型化、成本低、易于实现全固化等优良的性能有望在许多应用中替代传统的固体锁模激光器。基于以上的特点,在过去的10年中,锁模光纤激光器得到了

极大的发展,大量的研究工作主要围绕掺铒光纤和

掺钕光纤进行[1～3]。近年来,同其他掺杂粒子相比,以镱元素作为增益粒子的掺镱光纤具有高的量子效率,没有基态和激发态吸收,长的上能级寿命,宽的吸收谱,在915nm 和976nm 处具有吸收峰,高掺杂时无浓度淬灭,便于半导体激光器抽运等优点,将取代掺钕光纤,成为1μm 波段的主要工作物质。在超