接收GPS秒脉冲的自动应答仪的设计.pdf

这本书涉及皮秒和飞秒光脉冲的光学，主要是在可见光范围内的波长。本书主要结构包括激光锁模的基本原理，脉冲测量，超短脉冲的表征方法，色散及其补偿，超快非线性光学系统等。

由555定时器发出1kHz的信号，经过多级放大，最后由输出口输出1Hz的脉冲。

飞秒强激光与物质相互作用后辐射出的高次谐波,具有单光子能量高、脉冲持续时间短、时空相干性好等特性,可以作为实验室台式化超快真空紫外和软X射线波段光源,同时高次谐波也可用于产生阿秒脉冲。这些先进光源的产生,极大地丰富了人类物质科学的研究手段。结合本课题组的高次谐波研究进展,介绍了气体高次谐波和固体高次谐波的产生原理、优化及应用。

报道了主动锁模飞秒脉冲掺Er3+光纤激光器的实验结果。在光纤环形腔中通过引入粗波分复用器(CWDM)作为宽带滤波器,实现了中心波长在1550 nm,重复频率为2.5 GHz,谱线3 dB带宽为10.2 nm(对应的脉冲宽度为247 fs)的激光脉冲输出。此时的抽运功率为186 mW,激光器输出平均功率为1.3 mW,从而获得了能够产生飞秒脉冲的高重复频率主动锁模掺Er3+光纤激光器。

构建了全保偏双包层掺镱大模场面积光子晶体光纤(LMA-PCF)的单级飞秒激光直接放大系统。光子晶体光纤(PCF)振荡级采用孤子型锁模运转，放大级采用非线性放大技术。该系统获得的高功率飞秒脉冲输出平均功率为34 W，脉冲宽度约为50 fs，重复频率为42 MHz，对应脉冲能量为0.8 μJ，峰值功率为16.2 MW。

介绍了一种应用于光纤时频传递秒脉冲信号(1PPS)调制的马赫-曾德尔调制器(MZM)偏置点反馈控制系统。本系统将电光调制器的偏置点设置在传输曲线的最小值点(Null)和正斜率正交点(Quad+)之间的线性区域，利用光电二极管(PIN)探测输出1PPS信号的低电平电压的波动来检测偏置点的漂移。对测量到的电压信号进行数字处理后通过控制偏置点反馈系统来稳定调制器的偏置点。对反馈控制理论进行了原理推导，并与基于微扰理论的商用偏置点稳定系统进行了对比实验。实验证明该系统可以避免微扰信号对1PPS传输稳定性的影响，传递性能优于商用偏置点稳定系统。实验结果表明，1PPS 传递时延波动的峰峰值为174 ps，均方根值(RMS)为18 ps，在平均时间为104 s时，1PPS的时间阿伦方差(TDEV)下降到1.7 ps。

以1550 nm为中心波长, 利用掺铒光纤激光器产生的120 fs脉冲序列, 在一段40 m长的色散平坦高非线性光子晶体光纤中进行了超连续谱产生的实验研究。实验中光纤的非线性系数约为11 W-1·km-1, 并且在1500～1650 nm波长范围内具有平坦的色散曲线, 色散值变化小于1.2 ps /(nm·km)。在入纤功率为20.8 dBm时, 产生了超过480 nm(20 dB带宽)的超连续谱(1220～1700 nm), 并且在两个通信窗口均较为平坦, 这在超连续光源、波长变换等方面有重要的应用价值。

采用三级主振荡功率放大(MOPA)结构,建立了一台平均输出功率30 W的皮秒脉冲掺镱光纤激光器。其输出尾纤芯径为30 μm,输出激光脉宽约20 ps,重复频率为59.8 MHz,光束质量因子M2小于1.5。将该高功率脉冲激光耦合到芯径7 μm的国产光子晶体光纤(PCF)中,实现了近3 W的超连续谱输出。为了增加耦合效率并避免光纤端面损伤,在皮秒激光源与光子晶体光纤之间加上一段芯径15 μm的过渡光纤,得到的输出超连续谱具有很好的平坦性。-10 dB谱宽超过1100 nm(其中1064 nm处残留的激光峰除外),超出所用光谱仪600-1700 nm的观测范围。输出光斑为一带有六角形彩色包络的白色基模光斑。

报道了基于半导体纳秒调制技术的百瓦级、线性偏振掺铥光纤激光器。该激光器采用调制半导体激光器作为种子源，脉冲宽度为20 ns，重复频率在200 kHz~1 MHz范围内连续可调。当重复频率为200 kHz时，经主功率振荡放大器(MOPA)得到100 W 平均功率输出。最高输出功率时，由于存在增益整形机制，脉冲宽度由20 ns 降低为6 ns。相应的峰值功率达到83 kW，单脉冲能量为0.5 mJ，最高输出功率下系统输出偏振消光比达到17 dB。据本文所知，这是首次报道基于半导体调制技术的百瓦级、纳秒脉宽、线偏振的掺铥光纤激光器。