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非线性偏振旋转锁模光纤激光器数值模型

左林,  杨爱英,  赖俊森,  孙雨南

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左林, 杨爱英, 赖俊森, 孙雨南. 非线性偏振旋转锁模光纤激光器数值模型[J]. 红外与激光工程, 2013, 42(1): 57-62.
引用本文: 左林, 杨爱英, 赖俊森, 孙雨南. 非线性偏振旋转锁模光纤激光器数值模型[J]. 红外与激光工程, 2013, 42(1): 57-62.
shu
Zuo Lin, Yang Aiying, Lai Junsen, Sun Yunan. Numerical model for nonlinear polarization rotation mode-locked fiber laser[J]. Infrared and Laser Engineering, 2013, 42(1): 57-62.
Citation: Zuo Lin, Yang Aiying, Lai Junsen, Sun Yunan. Numerical model for nonlinear polarization rotation mode-locked fiber laser[J]. Infrared and Laser Engineering, 2013, 42(1): 57-62.
shu

非线性偏振旋转锁模光纤激光器数值模型

  • 1.

    北京理工大学 光电学院,北京 100081

基金项目: 

国家自然科学基金（60978007，61027007，61177067）;北京邮电大学光通信与光波技术教育部重点实验室开放基金

详细信息
    作者简介:

    左林（1986－），男，博士生，主要从事锁模光纤激光器的研究。Email：zllyyz@sina.com

  • 中图分类号: TN248.1

Numerical model for nonlinear polarization rotation mode-locked fiber laser

  • 1.

    School of Optoelectronics,Beijing Institute of Technology,Beijing 100081,China

  • 摘要: 利用二能级Giles模型来计算掺铒光纤增益，并通过琼斯矩阵描述偏振控制器，提出了一种基于非线性薛定谔方程的非线性偏振旋转锁模光纤激光器的数值模型。该模型具有物理意义更加清晰、便于分析泵浦功率对锁模影响的优点。采用1.0 m长的掺铒光纤、5.8 m长的单模光纤和85：15的输出耦合器，当泵浦功率为25 mW时数值计算得到均方根宽度为0.30 ps的超短脉冲。研究了泵浦功率对锁模脉冲波形和光谱的影响，并讨论了泵浦功率与掺铒光纤中增益分布的关系。通过实验得到了锁模脉冲，其光谱形状与仿真得到的结果相似。测量了不同泵浦功率下脉冲的平均功率，变化趋势也与理论值吻合。
    Abstract: Employing nonlinear Schrodinger equations, a numerical model for nonlinear polarization rotation mode-locked fiber laser was put forward. Jones matrix was used to describe polarization controllers while two-level Giles model was used to calculate the gain. This numerical model has clear physical significance and is conducive to analyze the influence of pump power. With 1.0 m-long erbium doped fiber, 5.8 m-long single mode fiber and 85:15 output coupler, ultrashort pulse with the root-mean-square width of 0.30 ps was derived when pump power was 25 mW. The influence of pump power on the waveform and optical spectrum of mode-locked pulse was investigated, and the relation between pump power and gain distribution in erbium doped fiber was discussed. Mode-locked pulse was derived in experiment, whose optical spectrum was similar with numerical result in shape. The average power of pulse was measured and the variation trend is in line with theoretical result.
  • [1]
    [2] Yang K W, Hao Q, Li W X, et al. High-power femtosecond pulses fiber laser system[J]. Infrared and Laser Engineering, 2011, 40(7): 1254-1256. (in Chinese)
    [3]
    [4] Liu J R, Xu W C, Luo Z C, et al. Transition state to mode locking in a passively mode-locked erbium-doped fibre ring laser[J]. Chinese Physics B, 2011, 20(5): 054203.
    [5]
    [6] Shen S K, Zuo L, Yang A Y, et al. 78 fs all-fiber ring cavity passive mode-locked femto-second laser[J]. Infrared and Laser Engineering, 2011, 40(8): 1448-1452. (in Chinese)
    [7]
    [8] Herda R, Okhotnikov O G, Rafailov E U, et al. Semiconductor quantum-dot saturable absorber mode-locked fiber laser[J]. IEEE Photonic Technology Letters, 2006, 18(1): 157-159.
    [9] You X L, Wang Y G, Xue Y H, et al. Passively Q-switched mode-locking in a Yb3+ doped double-clad fiber laser with transmission type SESAM[J]. Infrared and Laser Engineering, 2005, 34(6): 673-675. (in Chinese)
    [10]
    [11] Zhang Z X, Ye Z Q, Sang M H, et al. Passively mode-locked fiber laser based on symmetrical nonlinear optical loop mirror[J]. Laser Physics Letters, 2008, 5(5): 364-366.
    [12]
    [13] Haus A. Mode-locking of lasers[J]. IEEE Journal on Selected Topics in Quantum Electronics, 2000, 6(6): 1173-1185.
    [14]
    [15] Komarov A, Leblond H, Sanchez F. Multistability and hysteresis phenomena in passively mode-locked fiber lasers[J]. Physics Review A, 2005, 71(5): 053809.
    [16]
    [17] Wu J, Tang D Y, Zhao L M, et al. Soliton polarization dynamics in fiber lasers passively mode-locked by the nonlinear polarization rotation technique[J]. Physics Review, 2006, 74(4): 046605.
    [18]
    [19]
    [20] Agrawal G P. Nonlinear Fiber Optics[M]. San Diego: Academic Press, 2001, 71.
    [21] Giles C, Desurvire E. Modeling Erbium-doped fiber amplifiers[J]. Journal of Lightwave Technology, 1991, 9(2): 271-283.
    [22]
    [23] Zuo L, Yang A Y, Zhou D W, et al. Study on wave plate angles of polarization controller in nonlinear polarization rotation mode-locked fiber laser[J]. Acta Physics Sinica, 2012, 61(5): 054211. (in Chinese)
  • [1] 柏刚, 董延涛, 张大庆, 陶坤宇, 沈辉, 漆云凤, 何兵, 周军.  弯曲限模对大模场光纤横模不稳定效应的影响 . 红外与激光工程, 2021, 50(1): 20200028-1-20200028-9. doi: 10.3788/IRLA20200028
    [2] 张昆, 周寿桓, 李尧, 张利明, 余洋, 张浩彬, 朱辰, 张大勇, 赵鸿.  142 W高峰值功率窄线宽线偏振脉冲光纤激光器 . 红外与激光工程, 2020, 49(4): 0405003-0405003-6. doi: 10.3788/IRLA202049.0405003
    [3] 杨思敏, 汪徐德, 孙梦秋, 梁勤妹.  波长可切换可调谐耗散孤子锁模掺镱光纤激光器 . 红外与激光工程, 2020, 49(10): 20200026-1-20200026-6. doi: 10.3788/IRLA20200026
    [4] 张利明, 鄢楚平, 冯进军, 张昆, 张浩彬, 朱辰, 张大勇, 赵鸿, 陈念江, 李尧, 郝金坪, 王雄飞, 何晓彤, 周寿桓.  180 W单频全光纤激光器 . 红外与激光工程, 2018, 47(11): 1105001-1105001(9). doi: 10.3788/IRLA201847.1105001
    [5] 程雪, 王建立, 刘昌华.  高能光纤激光器光束合成技术 . 红外与激光工程, 2018, 47(1): 103011-0103011(11). doi: 10.3788/IRLA201847.0103011
    [6] 凌远达, 黄千千, 邹传杭, 闫志君, 牟成博.  基于45°倾斜光栅的重复频率可切换被动谐波锁模光纤激光器 . 红外与激光工程, 2018, 47(8): 803007-0803007(5). doi: 10.3788/IRLA201847.0803007
    [7] 梁佩茹, 宁秋奕, 陈伟成.  调Q锁模类噪声方波脉冲掺铒光纤激光器 . 红外与激光工程, 2018, 47(8): 803009-0803009(6). doi: 10.3788/IRLA201847.0803009
    [8] 曾江辉, 张培晴, 张倩, 李杏, 许银生, 王训四, 戴世勋.  啁啾光纤光栅在硫系光纤激光器中的色散补偿 . 红外与激光工程, 2017, 46(10): 1005007-1005007(7). doi: 10.3788/IRLA201758.1005007
    [9] 史伟, 房强, 李锦辉, 付士杰, 李鑫, 盛泉, 姚建铨.  激光雷达用高性能光纤激光器 . 红外与激光工程, 2017, 46(8): 802001-0802001(5). doi: 10.3788/IRLA201746.0802001
    [10] 王少奇, 邓颖, 李超, 王方, 张永亮, 康民强, 薛海涛, 罗韵, 粟敬钦, 胡东霞, 郑奎兴, 朱启华.  被动锁模掺Er3+氟化物光纤激光器理论研究 . 红外与激光工程, 2016, 45(11): 1136004-1136004(6). doi: 10.3788/IRLA201645.1136004
    [11] 雷兵, 曹涧秋, 刘伟, 胡浩军, 冯莹.  耦合强度对公共环形腔耦合式光纤激光器锁相性能的影响 . 红外与激光工程, 2015, 44(8): 2448-2455.
    [12] 匡鸿深, 赵方舟, 高静, 葛廷武, 王智勇.  高功率光纤激光器中自相位调制的实验研究 . 红外与激光工程, 2014, 43(9): 2849-2853.
    [13] 董繁龙, 赵方舟, 葛廷武, 王智勇.  光纤弯曲对掺镱光纤激光器光束质量的影响 . 红外与激光工程, 2014, 43(11): 3565-3569.
    [14] 朱晓军, 许小梅.  可调谐全正色散掺镱光纤激光器 . 红外与激光工程, 2014, 43(11): 3516-3520.
    [15] 葛颜绮, 罗娇林, 张书敏, 唐定远, 沈德元, 赵鹭明.  被动锁模光纤激光器中增益支配孤子的腔至峰值功率钳位效应 . 红外与激光工程, 2014, 43(11): 3533-3539.
    [16] 范丹, 陈淑芬, 高远, 付雷, 邹正峰, 孟彦斌.  基于色散控制的全光纤掺镱被动锁模激光器的设计与仿真 . 红外与激光工程, 2014, 43(8): 2399-2403.
    [17] 华弋, 肖晓晟.  波长可调节全正色散掺镱锁模光纤激光器的放大特性 . 红外与激光工程, 2014, 43(12): 3924-3927.
    [18] 方秀丽, 童峥嵘, 曹晔, 杨秀峰.  采用F-P光纤环滤波器的窄线宽环形腔光纤激光器 . 红外与激光工程, 2013, 42(2): 329-333.
    [19] 冯震, 盛新志, 吴重庆, 高凯强, 赵爽.  半导体光放大器的偏振光开关性能改进 . 红外与激光工程, 2012, 41(1): 124-128.
    [20] 杨秀峰, 董凤娟, 童峥嵘, 曹晔.  利用非线性偏振旋转效应的可调谐多波长光纤激光器 . 红外与激光工程, 2012, 41(1): 53-57.
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出版历程
  • 收稿日期:  2012-05-05
  • 修回日期:  2012-06-03
  • 刊出日期:  2013-01-25

非线性偏振旋转锁模光纤激光器数值模型

  • 1. 北京理工大学 光电学院,北京 100081
    • 作者简介:

    左林（1986－），男，博士生，主要从事锁模光纤激光器的研究。Email：zllyyz@sina.com

  • 收稿日期: 2012-05-05
  • 修回日期: 2012-06-03
  • 刊出日期: 2013-01-25
基金项目:

国家自然科学基金（60978007，61027007，61177067）;北京邮电大学光通信与光波技术教育部重点实验室开放基金

  • 中图分类号: TN248.1

摘要: 利用二能级Giles模型来计算掺铒光纤增益，并通过琼斯矩阵描述偏振控制器，提出了一种基于非线性薛定谔方程的非线性偏振旋转锁模光纤激光器的数值模型。该模型具有物理意义更加清晰、便于分析泵浦功率对锁模影响的优点。采用1.0 m长的掺铒光纤、5.8 m长的单模光纤和85：15的输出耦合器，当泵浦功率为25 mW时数值计算得到均方根宽度为0.30 ps的超短脉冲。研究了泵浦功率对锁模脉冲波形和光谱的影响，并讨论了泵浦功率与掺铒光纤中增益分布的关系。通过实验得到了锁模脉冲，其光谱形状与仿真得到的结果相似。测量了不同泵浦功率下脉冲的平均功率，变化趋势也与理论值吻合。

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