基于非線性光纖環形鏡被動鎖模摻鉺光纖激光器

張朝陽，陸寶樂，陳浩偉，王凱歌，白晉濤

（1 西北大學光子學與光子技術研究所，省部共建西部能源光子技術國家重點實驗室，西安710069）

（2 國家級光電技術與納米功能材料國際聯合研究中心，西安710069）

（3 陜西省全固態激光及應用工程技術研究中心，陜西省光電子技術重點實驗室，西安710069）

0 引言

脈沖光纖激光器［1-4］自誕生以來就因其所特有的峰值功率高、脈沖寬度窄、信噪比高和散熱性好等優異性能快速得到了廣大科研學者的青睞，其產生的脈沖孤子在長距離傳輸過程中能夠保持光譜和時間輪廓不變，因此孤子激光器一時間成為了研究熱門領域［5-10］。被動鎖模技術利用非線性元件對光強的依賴性來實現各縱模相位鎖定，從而產生脈沖激光。可飽和吸收體是被動鎖模光纖激光器的關鍵元件，其特性亦是開發高性能激光器的核心，且其擁有著成本低、操作簡單和結構緊湊的優點。其中可飽和吸收體［10-13］（Saturable Absorber，SA）分為真實可飽和吸收體（Semiconductor Saturable Absorber Mirror，SESAM）、石墨烯（Graphene）、碳納米管（Carbon Nanotubes，CNTs）、黑磷（BP）以及二維材料（2D Materials）［14-18］等和等效可飽和吸收體非線性偏振旋轉技術（Nonlinear Polarization Rotation，NPR）、非線性放大環形鏡（Nonlinear Amplifier Loop Mirror，NALM）以及非線性光纖環形鏡（Nonlinear Optical Loop Mirror，NOLM）［19-23］。相對于真實可飽和吸收體易受環境影響、閾值低等性質的局限性，后者主要通過光偏振干涉引起的濾波或快速飽和吸收效應實現鎖模，省去了制作材料時的的繁瑣工藝，同時降低了生產成本。等效可飽和吸收體被動鎖模激光器具有全光纖易于集成、成本較低、可調節性高、損傷閾值高等優勢。……