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光抽运下1300nm自旋垂直腔面发射激光器输出激光的圆偏振转换及偏振双稳特性 被引量：6
1
作者 徐攀 夏光琼 +5 位作者 吴正茂 李琼 林晓东 唐曦 樊利 邓涛 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期29-37,共9页
基于自旋反转模型,数值研究了光抽运下1300nm自旋垂直腔面发射激光器(Spin-VCSEL)输出激光的圆偏振转换(PS)及偏振双稳(PB)特性。研究结果表明:对于一定的抽运光偏振椭圆率PP,抽运光功率能在一定程度上控制激光器输出光的偏振椭圆率Pout... 基于自旋反转模型,数值研究了光抽运下1300nm自旋垂直腔面发射激光器(Spin-VCSEL)输出激光的圆偏振转换(PS)及偏振双稳(PB)特性。研究结果表明:对于一定的抽运光偏振椭圆率PP,抽运光功率能在一定程度上控制激光器输出光的偏振椭圆率Pout,其绝对值随抽运光功率的增加而逐渐增大;对于一定的归一化抽运光功率η,采用正向扫描(逐渐增加)和反向扫描(逐渐减小)PP时,Spin-VCSEL输出的左旋圆偏振光与右旋圆偏振光之间会发生PS,并可观察到PB现象。对于较小的η,双稳环宽度随η的增加先增加到一个最大值然后减小到0;对于较大的η,双稳环宽度随η的增加总体上呈现出逐渐减小的趋势。激光器的线宽增强因子α和有源区介质的双折射系数γp等内部参数对由PP变化引起的PS和PB均有较大的影响。此外,确定了双稳环宽度在某些激光器关键内部参数和η构成的参数空间中的分布图。 展开更多
关键词 激光光学 自旋垂直腔面发射激光器 光抽运 圆偏振转换 双稳
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基于光注入电流调制弱谐振腔法布里珀罗激光器获取光学频率梳
2
作者 柳颖东 夏光琼 +4 位作者 樊利 张竣珲 林恭如 刘俊岐 吴正茂 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期169-179,共11页
提出了一种基于电流调制弱谐振腔法布里珀罗激光器在外部光注入下产生光学频率梳的方案,实验研究了关键参量对所产生的光学频率梳性能的影响。在该方案中,首先采用频率为1.6 GHz(激光器弛豫振荡频率)、功率为19 dBm的正弦信号直接电流... 提出了一种基于电流调制弱谐振腔法布里珀罗激光器在外部光注入下产生光学频率梳的方案,实验研究了关键参量对所产生的光学频率梳性能的影响。在该方案中,首先采用频率为1.6 GHz(激光器弛豫振荡频率)、功率为19 dBm的正弦信号直接电流调制弱谐振腔法布里珀罗激光器,使其进入增益开关状态;进一步引入单光注入以及双光注入以获取高性能光学频率梳。实验研究结果表明:采用单光注入时,在合适的注入光功率条件下,连续变化注入光波长可使产生的光学频率梳的中心波长在1525~1560 nm内实现连续调谐。光学频率梳的梳线数目呈现周期性变化,变化周期为激光器的纵模间距0.28 nm(35 GHz);在给定注入光波长条件下,逐渐增加注入光功率,光学频率梳的梳线数目先在一个较高水平附近振荡,然后急剧下降,最后趋于平缓,而光学频率梳的载噪比呈现先增加后饱和的趋势;在优化单光注入参数条件下,获得了梳线功率在10 dB变化范围内包含49根梳线的光学频率梳。引入额外的注入光构建双光注入,在优化的参数条件下,获得了梳线功率在10 dB变化范围内包含92根梳线的光学频率梳。最后,对单光注入和双光注入以及不同注入波长间距的双光注入所产生的光学频率梳各梳齿之间的相干性进行了分析,发现各种光注入方式下所产生的光学频率梳各梳齿之间均具有强的相干性,其拍频信号中基频的单边带相位噪声均处于−125.0 dBc/Hz@10 kHz左右的水平。 展开更多
关键词 弱谐振腔法布里珀罗激光器 光学频率梳 电流调制 增益开关 光注入
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基于正交光注入增益开关850 nm-VCSEL获取双路宽带光学频率梳的方案 被引量：3
3
作者 樊利 郑小梅 +1 位作者 夏光琼 吴正茂 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期266-274,共9页
提出了基于正交光注入增益开关850 nm垂直腔面发射激光器(850 nm-VCSEL)获取梳距可调双路宽带光学频率梳(OFC)的方案,通过数值仿真研究了系统参量对OFC性能的影响。在该方案中,首先采用大信号电流调制850 nm-VCSEL使其呈增益开关状态,此... 提出了基于正交光注入增益开关850 nm垂直腔面发射激光器(850 nm-VCSEL)获取梳距可调双路宽带光学频率梳(OFC)的方案,通过数值仿真研究了系统参量对OFC性能的影响。在该方案中,首先采用大信号电流调制850 nm-VCSEL使其呈增益开关状态,此时Y偏振分量激射并呈周期脉冲状态,而X偏振分量被抑制,可以获得一路偏振沿Y方向的OFC(Y-OFC);进一步引入偏振方向沿X方向的注入光(即正交光注入),在合适的注入参数条件下,增益开关850 nm-VCSEL中的X偏振分量被激射并呈周期脉冲动力学状态,且输出的X偏振分量具有与Y偏振分量强度相当的光谱分布,从而可以获得两路正交的OFC。数值仿真的结果表明:受到调制频率fm=4.2 GHz、调制深度m=0.75的大信号电流调制的850 nm-VCSEL,在频率失谐Δv=10.0 GHz的正交光注入下,通过选取合适的注入光场振幅Einj可使激光器输出带宽(功率变化在10 dB范围内)超过105.0 GHz的双路宽带OFC。借助于正交光注入下增益开关850 nm-VCSEL输出的X偏振分量和Y偏振分量的光谱分布,确定了获得双路OFC所需的Einj和Δv的范围。最后,通过分析其他调制频率下所获取的OFC性能,论证了该方案产生双路宽带OFC梳距的可调谐性。 展开更多
关键词 光通信 850 nm垂直腔面发射激光器(850 nm-VCSEL) 增益开关 正交光注入 光学频率梳(OFC) 梳距
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二极管泵浦的被动调Q与脉冲幅度混沌Nd:LaMgAl_(11)O_(19)全固态激光器 被引量：1
4
作者 高子叶 夏光琼 +4 位作者 邓涛 林晓东 唐曦 樊利 吴正茂 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期62-70,共9页
基于二极管泵浦Nd:LaMgAl_(11)O_(19)无序晶体激光器实现了被动调Q激光以及脉冲幅度混沌激光的输出。当泵浦功率在4.8~8.6 W范围内时,激光器运转在被动调Q状态;当泵浦功率为8.6 W时,调Q激光的平均输出功率为613 mW、重复频率为157.1 kH... 基于二极管泵浦Nd:LaMgAl_(11)O_(19)无序晶体激光器实现了被动调Q激光以及脉冲幅度混沌激光的输出。当泵浦功率在4.8~8.6 W范围内时,激光器运转在被动调Q状态;当泵浦功率为8.6 W时,调Q激光的平均输出功率为613 mW、重复频率为157.1 kHz、脉冲宽度为2.2μs。当泵浦功率增加到8.7~10.5 W范围内时,输出激光的脉冲幅度呈不规则随机分布现象;通过分析脉冲峰值序列的自相关曲线、相位图、功率谱、随机直方图,判定激光器运转在脉冲幅度混沌状态;当泵浦功率功率为10.5 W时,脉冲幅度混沌激光的平均输出功率为814 mW。 展开更多
关键词 被动调Q 脉冲幅度混沌 Nd:LaMgAl_(11)O_(19)无序晶体 二极管泵浦 全固态激光器
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基于非对称互注入WRC-FPLDs的波长可调谐的混沌同步
5
作者 郑秋兰 高子叶 +6 位作者 唐曦 谢瑛珂 任一心 杜周南 夏光琼 吴正茂 邓涛 《西南大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第7期229-236,共8页
提出了基于两个非对称互注入弱谐振腔法布里-珀罗激光器(weak-resonant-cavity Fabry-Perot laser diodes,WRC-FPLDs)的波长可调谐的混沌同步系统,实验研究了系统的同步性能.结果表明,在一定的非对称注入强度和频率失谐条件下,两个互注... 提出了基于两个非对称互注入弱谐振腔法布里-珀罗激光器(weak-resonant-cavity Fabry-Perot laser diodes,WRC-FPLDs)的波长可调谐的混沌同步系统,实验研究了系统的同步性能.结果表明,在一定的非对称注入强度和频率失谐条件下,两个互注入WRC-FPLDs的对应模式之间能实现高质量的超前-滞后混沌同步,最大互相关系数Cmax可达0.90以上.增加两个互注入激光器之间的非对称注入程度并采用适当的负频率失谐有助于提升系统的同步性能. 展开更多
关键词 弱谐振腔法布里-珀罗激光器 非对称互注入 波长可调谐 混沌同步
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基于调制光注入半导体激光器产生宽带可调谐微波频率梳 被引量：1
6
作者 刘娜 樊利 +1 位作者 夏光琼 吴正茂 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期324-333,共10页
提出并实验研究了一种宽带可调谐微波频率梳(MFC)的产生方案。首先,通过单频电信号调制一个分布反馈半导体激光器(DFB-SL1),可以得到包含多条梳线的种子光学频率梳(OFC);然后,将种子OFC送入一个受同样单频信号驱动的相位调制器,可得到... 提出并实验研究了一种宽带可调谐微波频率梳(MFC)的产生方案。首先,通过单频电信号调制一个分布反馈半导体激光器(DFB-SL1),可以得到包含多条梳线的种子光学频率梳(OFC);然后,将种子OFC送入一个受同样单频信号驱动的相位调制器,可得到具有更多梳线的优化OFC;最后,将优化OFC注入到另一个DFB-SL(DFB-SL2)中,其输出通过光电转换后以获得宽带MFC。实验结果表明,采用频率为2.9 GHz的单频电信号,通过优化注入功率和两个DFB-SLs之间的频率失谐,可以获得幅度变化在±5 dB内带宽为55.1 GHz的MFC,且每条梳线的相位噪声均低于-98.66 dBc/Hz@10 kHz。通过改变单频电信号的频率并选择合适的工作参数,可以产生梳距可调谐的宽带MFC。 展开更多
关键词 分布反馈半导体激光器 微波频率梳 光学频率梳 相位调制 光电转换
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电流调制下光注入VCSEL-SA的可重构逻辑运算 被引量：1
7
作者 肖路遥 唐曦 +6 位作者 林晓东 高子叶 段志飞 杜潇睿 夏光琼 吴正茂 邓涛 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期153-165,共13页
基于电流调制和光注入共同作用下的带有饱和吸收体的垂直腔面发射激光器(VCSEL-SA),提出了一种可重构的光电逻辑门(NOT,NAND,NOR,XOR),数值研究了电流调制下VCSEL-SA的spiking动力学特性,及电流调制下光注入VCSEL-SA的逻辑运算性能。研... 基于电流调制和光注入共同作用下的带有饱和吸收体的垂直腔面发射激光器(VCSEL-SA),提出了一种可重构的光电逻辑门(NOT,NAND,NOR,XOR),数值研究了电流调制下VCSEL-SA的spiking动力学特性,及电流调制下光注入VCSEL-SA的逻辑运算性能。研究结果表明,对于电流调制下的光注入VCSEL-SA,光电逻辑门可以在一定的偏置电流范围内实现。通过选取合适的调制电流,可以实现重构的逻辑运算(NAND,NOR),且两个调制信号之间的时延对逻辑运算性能影响较小。通过改变电流调制信号的输入方式并移除光注入信号,VCSEL-SA可以实现XOR逻辑运算。此外,基于电流调制下光注入VCSEL-SA的可重构逻辑运算对噪声有较好的容忍性。研究结果可为未来光子神经网络解决复杂的信号处理任务提供一定的理论基础。 展开更多
关键词 带有饱和吸收体的垂直腔面发射激光器(VCSEL-SA) spiking动力学特性 电流调制 可重构性 光电逻辑门
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被动调Q固体激光器非线性动力学研究
8
作者 高子叶 夏光琼 +4 位作者 邓涛 林晓东 唐曦 樊利 吴正茂 《西南大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期195-203,共9页
被动调Q固体激光器具有结构紧凑、效率高和光束质量优异等特点,因此在基础科学研究、军事、工业加工、医疗卫生等众多领域具有广阔的应用前景.目前,相关研究主要集中在处于单周期动力学态下激光器的特性,而对于处于其他非线性动力学态... 被动调Q固体激光器具有结构紧凑、效率高和光束质量优异等特点,因此在基础科学研究、军事、工业加工、医疗卫生等众多领域具有广阔的应用前景.目前,相关研究主要集中在处于单周期动力学态下激光器的特性,而对于处于其他非线性动力学态下激光器特性的研究十分缺乏,尤其是进入混沌的分岔路径还未见报道.该研究基于四能级系统速率方程,数值研究了被动调Q Nd:YAG固体激光器的非线性动力学特性,并分析了一些关键系统参量的影响.结果表明:在不同的参数下,被动调Q固体激光器可呈现单周期、倍周期、多周期以及脉冲混沌等多种动力学态;连续变化参量数值,动力学态呈现多种演化路径;数值模拟结果再现了工作在脉冲混沌态的被动调Q固体激光器中出现的极端事件. 展开更多
关键词 被动调Q固体激光器 非线性动力学 脉冲混沌 演化路径 极端事件
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