CN100578269C - 全光纤啁啾脉冲放大*** - Google Patents

全光纤啁啾脉冲放大*** Download PDF

Info

Publication number
CN100578269C
CN100578269C CN200580031070A CN200580031070A CN100578269C CN 100578269 C CN100578269 C CN 100578269C CN 200580031070 A CN200580031070 A CN 200580031070A CN 200580031070 A CN200580031070 A CN 200580031070A CN 100578269 C CN100578269 C CN 100578269C
Authority
CN
China
Prior art keywords
pulse
fiber
phase modulation
spectrum
amplifier
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN200580031070A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101076748A (zh
Inventor
马丁·E·弗里曼
根纳吉·伊梅舍夫
曹圭千
刘振林
唐纳德·J·哈特尔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IMRA America Inc
Original Assignee
IMRA America Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by IMRA America Inc filed Critical IMRA America Inc
Publication of CN101076748A publication Critical patent/CN101076748A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100578269C publication Critical patent/CN100578269C/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/005—Optical devices external to the laser cavity, specially adapted for lasers, e.g. for homogenisation of the beam or for manipulating laser pulses, e.g. pulse shaping
    • H01S3/0057—Temporal shaping, e.g. pulse compression, frequency chirping
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/005—Optical devices external to the laser cavity, specially adapted for lasers, e.g. for homogenisation of the beam or for manipulating laser pulses, e.g. pulse shaping
    • H01S3/0078—Frequency filtering
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
    • H01S3/06—Construction or shape of active medium
    • H01S3/063—Waveguide lasers, i.e. whereby the dimensions of the waveguide are of the order of the light wavelength
    • H01S3/067—Fibre lasers
    • H01S3/06708—Constructional details of the fibre, e.g. compositions, cross-section, shape or tapering
    • H01S3/06712—Polarising fibre; Polariser
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
    • H01S3/06—Construction or shape of active medium
    • H01S3/063—Waveguide lasers, i.e. whereby the dimensions of the waveguide are of the order of the light wavelength
    • H01S3/067—Fibre lasers
    • H01S3/06708—Constructional details of the fibre, e.g. compositions, cross-section, shape or tapering
    • H01S3/06725—Fibre characterized by a specific dispersion, e.g. for pulse shaping in soliton lasers or for dispersion compensating [DCF]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
    • H01S3/06—Construction or shape of active medium
    • H01S3/063—Waveguide lasers, i.e. whereby the dimensions of the waveguide are of the order of the light wavelength
    • H01S3/067—Fibre lasers
    • H01S3/06754—Fibre amplifiers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
    • H01S3/06—Construction or shape of active medium
    • H01S3/063—Waveguide lasers, i.e. whereby the dimensions of the waveguide are of the order of the light wavelength
    • H01S3/067—Fibre lasers
    • H01S3/06754—Fibre amplifiers
    • H01S3/06758—Tandem amplifiers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/14—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range characterised by the material used as the active medium
    • H01S3/16—Solid materials
    • H01S3/1601—Solid materials characterised by an active (lasing) ion
    • H01S3/1603—Solid materials characterised by an active (lasing) ion rare earth
    • H01S3/1608—Solid materials characterised by an active (lasing) ion rare earth erbium
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/14—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range characterised by the material used as the active medium
    • H01S3/16—Solid materials
    • H01S3/1601—Solid materials characterised by an active (lasing) ion
    • H01S3/1603—Solid materials characterised by an active (lasing) ion rare earth
    • H01S3/1618—Solid materials characterised by an active (lasing) ion rare earth ytterbium
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/005—Optical devices external to the laser cavity, specially adapted for lasers, e.g. for homogenisation of the beam or for manipulating laser pulses, e.g. pulse shaping
    • H01S3/0064—Anti-reflection devices, e.g. optical isolaters
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
    • H01S3/06—Construction or shape of active medium
    • H01S3/063—Waveguide lasers, i.e. whereby the dimensions of the waveguide are of the order of the light wavelength
    • H01S3/067—Fibre lasers
    • H01S3/06708—Constructional details of the fibre, e.g. compositions, cross-section, shape or tapering
    • H01S3/06729—Peculiar transverse fibre profile
    • H01S3/06741—Photonic crystal fibre, i.e. the fibre having a photonic bandgap
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
    • H01S3/091—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping
    • H01S3/094—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light
    • H01S3/094003—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light the pumped medium being a fibre
    • H01S3/094007—Cladding pumping, i.e. pump light propagating in a clad surrounding the active core
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
    • H01S3/106—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating by controlling devices placed within the cavity
    • H01S3/108—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating by controlling devices placed within the cavity using non-linear optical devices, e.g. exhibiting Brillouin or Raman scattering
    • H01S3/1086—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating by controlling devices placed within the cavity using non-linear optical devices, e.g. exhibiting Brillouin or Raman scattering using scattering effects, e.g. Raman or Brillouin effect
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/23—Arrangements of two or more lasers not provided for in groups H01S3/02 - H01S3/22, e.g. tandem arrangements of separate active media
    • H01S3/2308—Amplifier arrangements, e.g. MOPA
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/23—Arrangements of two or more lasers not provided for in groups H01S3/02 - H01S3/22, e.g. tandem arrangements of separate active media
    • H01S3/2308—Amplifier arrangements, e.g. MOPA
    • H01S3/2316—Cascaded amplifiers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/30—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range using scattering effects, e.g. stimulated Brillouin or Raman effects
    • H01S3/302—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range using scattering effects, e.g. stimulated Brillouin or Raman effects in an optical fibre

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lasers (AREA)
  • Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)

Abstract

通过补偿光子晶体光纤脉冲压缩器中的偏振模式色散以及多色色散，可以从全光纤啁啾脉冲放大***中获得高脉冲能量。通过借助于自相位调制来引起光纤放大器中的三阶色散，可以补偿来自大容量光栅脉冲压缩器的三阶多色色散，并且可以改进混合光纤/大容量啁啾脉冲放大***的脉冲质量。最后，通过放大负色散光纤放大器中的正啁啾脉冲，可以借助于反斯托克斯频移获得低噪声波长可调谐种源。

Description

全光纤啁啾脉冲放大***
相关申请的交叉引用
本申请是2003年6月30日提交的美国申请No.10/608,233的部分继续申请，该申请的全部公开内容被合并于此作为参考。本申请要求享有2004年1月27日提交的临时申请No.60/539,110的申请日。该临时申请No.60/539,110的全部公开内容被合并于此作为参考。
技术领域
本发明目的在于超小型高能光纤脉冲源的结构。
背景技术
在过去的几年中，由于其独特的简单构造，光纤激光器和放大器被看作是用于先进工业应用场合的超快脉冲源的最有前途的选择。总的来说，超快光脉冲的脉冲宽度小于50皮秒。啁啾脉冲放大可以实现为，使这种脉冲的放大能够达到从微焦耳到毫焦耳的能量范围。一般而言，啁啾脉冲放大***使用接近带宽限制的种脉冲源，其在功率放大器中放大之前先在脉冲展宽器中被暂时展宽(即被线性调频)。在放大之后，脉冲利用脉冲压缩器被再压缩到接近带宽限制。
商用的光纤啁啾脉冲放大***在颁发给A.Galvanauskas等人的美国专利No.5,499,134中被提出。该美国专利No.5,499,134中所公开的***依赖用于脉冲展宽的啁啾光纤布喇格光栅。实际上，啁啾光纤布喇格光栅已经被开发成广泛应用的设备，并且布喇格光栅内的啁啾可以设计成线性的或者甚至是非线性的，以补偿啁啾脉冲放大***(参见A.Galvanauskas等人的美国专利No.5,847,863)中的任何阶色散，而这对于在脉冲再压缩之后产生接近带宽限制的脉冲是十分重要的。
一般而言，在作为***小型性和高能性能之间折中的这种***中，啁啾光纤布喇格光栅脉冲展宽器与大容量光栅脉冲压缩器的配合使用具有一定优势，其至少提供用于高能光纤放大器***的部分集成。采用大容量展宽器和压缩器(如本领域状况下通常所使用)的可替换结构通常更加难以调准，而且操作需要更大的空间，并且在实际的工业应用中仅具有有限的实用性。
近年来，M.Fermann等人在美国专利申请No.10/608,233中提出，使用变迹式非线性啁啾光纤光栅来最小化光纤光栅脉冲展宽器与大容量光栅脉冲压缩器之间色散分布中的不匹配，从而大大改进啁啾光纤光栅脉冲展宽器的实用性。
作为进一步的简化，M.Fermann等人在美国专利申请No.10/608,233中提出，使用色散光子晶体光纤作为大容量光栅脉冲压缩器的替代物。色散光子晶体光纤脉冲压缩器的使用进一步实现了小型的光纤束传送，即将在具有延伸长度的光纤传送部分中传播的最优短脉冲传送到位于所述光纤传送部分下游的特定目标物质上的传送。
作为参考，我们将光子晶体光纤称为具有中心孔并充满空气(或其它任何气体)的光纤，其中波导能够通过光纤包层中的光子带隙而实现。相反，有孔光纤使用所述包层中由充满空气(或其它任何气体)的孔所包围的中心玻璃核中的波导。常规光纤允许位于折射率高于周围包层的核中的波导，并且不使用光纤横截面中任何地方的任何空气孔。
J.Kafka等人的美国专利No.6,236,779和No.6,389,198提出使用低色散的有孔光纤以用于光束传送。不过，与有孔光纤不同的是，光子晶体光纤能够呈现大致线性和较高阶的色散。因此，通过用光子晶体光纤简单地替代有孔光纤而将最优选短光学脉冲传送到目标物质上通常是不可能的。
此外，Kafka等人的工作假定使用大致偏振保持有孔光纤以用于光束传送。没有提供对用于光束传送的非偏振保持光纤的调节，也没有提供对有孔光纤作为啁啾脉冲放大***中色散补偿元件的实现。
颁发给LN.Duling等人的美国专利No.5,303,314提出使用法拉第旋转器镜来提供来自非偏振保持光纤放大器的单偏振输出。不过，美国专利No.5,303,314未提出法拉第旋转器镜与光子晶体光纤的配合使用。而且，由于典型的非偏振保持光纤放大器中一阶和二阶偏振模式色散值可以忽略，美国专利No.5,303,314并未考虑使用法拉第旋转器来补偿二阶偏振模式色散。
通过利用大型核光纤放大器，尤其是如颁发给M.E.Fermann等人的美国专利No.5,818,630中所描述的大型核衍射限制多模放大器，通常更容易在基于光纤的啁啾脉冲放大***中生成高能量脉冲。近年来，M.E.Fermann等人在美国专利申请No.09/576,722中公开了模块化、普遍可调谐的光纤啁啾脉冲放大***，其进一步提高了这种光纤激光源在工业应用中的实用性。这种模块化***提出振幅滤波器与非线性功率放大器配合使用，以补偿啁啾脉冲放大***中的更高阶色散。不过，M.E.Fermann等人并未提出对于这种振幅滤波器的二阶和三阶色散的任何独立控制。此外，M.E.Fermann等人并未提出在光纤放大器中存在增益收缩(gain-narrowing)和增益牵拉(gain-pulling)的情况下使用非线性放大器来补偿更高阶的色散。
David J.Richardson等人在美国专利公开No.2003/0156605中描述了旨在通过光纤放大器放大飞秒一皮秒脉冲的***实现方案。正如美国专利公开No.09/576,722中那样，Richardson等人描述用于生成最高峰值功率脉冲的啁啾脉冲放大***。此外，正如美国专利公开No.09/576,722中那样，Richardson等人描述了利用光纤放大器中形成抛物线脉冲来生成能量范围达到1-10微焦耳的飞秒脉冲。不过，Richardson等人并未提出对这种光纤放大器中三阶色散的控制。
在美国专利申请No.09/576,722中公开的所述模块化***也提出反斯托克斯频移光纤与铒(Er)光纤激光器的配合使用，以注入Yb放大器链的种。在所有可能的用于超快Yb光纤放大器种的方法中，超快Er光纤激光器从1.55微米波长区域到1.05微米波长区域的反斯托克斯频移被认为是最具有吸引力的。其原因在于，超快Er光纤激光器能够用标准的电信组件来组装，从而大大降低了这种***的成本。理想情况下，这种种源也可以被调谐，从而允许脉冲注入到Yb光纤的整个光谱增益带中，该带横跨980-1150纳米(nm)的波长范围。
近年来，T.Goto等人的美国专利No.6,618,531基于与短脉冲激光源的频移相关的强度提出另一可调谐短脉冲源。该美国专利No.6,618,531中的可调谐源依赖输出脉冲频率对于输入强度的线性变化。没有提出不依赖与光纤中频移相关的线性强度的可调谐短脉冲激光源。此外，该No.6,618,531美国专利并未提出针对反斯托克斯频移光纤激光器的稳定性问题。虽然反斯托克斯频移可以产生一定的期望输出波长，不过一般而言，这种源可能不符合商用激光源的稳定性要求。其中的一个原因在于，反斯托克斯频移是一种高度非线性的过程，因此微小的种源变化可以产生较大的振幅波动。具体地说，伴随根据美国专利No.6,618,531实现的反斯托克斯频移会出现激发的拉曼散射过程，其可以产生非常大的振幅波动。
发明内容
本发明已经考虑到以上情况，且本发明的目的在于克服现有技术的上述问题和局限性，并且描述针对从飞秒到皮秒脉冲宽度范围中脉冲的超小型超高功率光纤放大器***。
本发明的其它方面和优点将在下面的描述中部分地提出，并且从下面的描述中部分地变得明显，或者可以从本发明的实践中获得。本发明的各方面和优点可以通过在所附权利要求书中具体指出的手段和组合来实现和达到。
本发明涉及基于线性或非线性啁啾光纤光栅脉冲展宽器和光子晶体光纤脉冲压缩器，设计超小型高能啁啾脉冲放大***。可替换地，光子晶体光纤脉冲展宽器和光子晶体光纤压缩器也可以被实现。对于工业应用场合，优选使用全光纤啁啾脉冲放大***，其依赖基于光纤的脉冲压缩器和展宽器以及基于光纤的放大器。
具有高实用性的基于光纤的高能啁啾脉冲放大***也能够由常规的光学组件构成，例如由基于较长长度常规光纤的脉冲展宽器以及大容量光栅压缩器构成。这种“常规”啁啾脉冲放大***的性能，能够通过采用非线性三次脉冲形成，即通过经由所述放大器内部自相位调制的控制使较高阶色散最小化，而得到极大提高。
最后，具体的用在基于Yb光纤的啁啾脉冲放大***的小型种源能够由反斯托克斯频移锁模式Er光纤激光放大器***构成，其中波长可调谐输出通过所述反斯托克斯频移输出的滤波而获得。这种反斯托克斯频移源的噪声通过负色散光纤放大器中正啁啾脉冲的放大而最小化。
本发明的以上和其它方面和优点将通过下文的详细描述和参考附图而变得显而易见。
附图说明
附图被并入且构成本发明具体示例性实施例的一部分，而且与说明书一起用于对发明的各方面、优点和原理进行说明。在附图中：
图1是基于光纤光栅脉冲展宽器和非偏振保持光子晶体脉冲压缩器的啁啾脉冲放大***用的总方案的示意图。
图2A是基于光子晶体脉冲展宽器和非偏振保持光子晶体脉冲压缩器的啁啾脉冲放大***用的总方案的示意图。
图2B是当用于脉冲展宽和再压缩时光子晶体光纤的光子带隙近似最优位置的示意图。
图3是基于光纤光栅脉冲展宽器和非偏振保持光子晶体脉冲压缩器的基于光纤的啁啾脉冲放大***用的总方案的示意图。
图4是利用基于光子晶体光纤压缩器的具体基于Er光纤的啁啾脉冲放大***而获得的再压缩脉冲的自相关性。
图5A是具体基于Yb光纤的啁啾脉冲放大***的示意图，该***基于光纤脉冲展宽器和常规大容量光栅脉冲压缩器与光学带通滤波器配合，能够通过非线性功率放大器中的自相位调制实现三阶色散的控制。
图5B为该较高阶色散补偿器的另一实施例。
图6A示出注入作为基于光纤的啁啾脉冲放大***一部分的特定Yb功率放大器中的典型最优脉冲光谱。
图6B示出在作为基于光纤的啁啾脉冲放大***一部分的特定Yb功率放大器的输出端获得的典型脉冲光谱。
图6C示出通过作为基于光纤的啁啾脉冲放大***一部分的特定Yb功率放大器的压缩输出而获得的典型自相关轨迹。
图7A示出在10微焦耳和2微焦耳脉冲能量下通过作为基于光纤的啁啾脉冲放大***一部分的特定Yb功率放大器的压缩输出而获得的典型自相关轨迹。
图7B示出在10微焦耳和2微焦耳脉冲能量下通过作为基于光纤的啁啾脉冲放大***一部分的特定Yb功率放大器的压缩输出获得的典型脉冲光谱。
图7C示出在10微焦耳和2微焦耳脉冲能量下用在如图7A和7B所示基于光纤的啁啾脉冲放大***中的Yb功率放大器输出端获得的理论计算脉冲光谱。
图8示出在用于非线性高功率Yb放大器中三阶色散的控制时，相对于典型Yb放大器增益光谱的最优脉冲光谱。
图9A是和用于短脉冲Yb光纤放大器种的反斯托克斯频移光纤配合使用的最优锁模Er振荡器放大器***的示意图。
图9B是示出用于稳定反斯托克斯频移的最优状况的示意图。
图10是通过反斯托克斯频移Er光纤激光器获得的最优光谱的示意图。
具体实施方式
现在将参照附图给出本发明优选实施例的详细描述。
图1表示根据本发明的啁啾脉冲放大***100的示例性实施例。该***包括短脉冲种源101。种源101通常提供宽度小于50皮秒的脉冲。来自种源101的脉冲被注入光学循环器102，并且光纤布喇格光栅展宽器103通过至少为10的系数将脉冲暂时地展宽。全光纤循环器或者光学循环器的大容量光学等价物可以被实施。美国专利申请No.10/608,233论述了这种循环器，其所有公开内容被合并作为参考，因此将不再对该循环器进行详述。被展宽的脉冲然后通过循环器输出端被送往光学放大器***104。光学放大器***104可以包括大容量光学多通路放大器、正反馈放大器、参量放大器以及基于光纤的放大器***。通常，光学放大器***涉及复杂的光学配置以及分离泵源的使用。但是，这类放大器在本领域是公知的，因此在此不单独讨论。
来自放大器104的输出随后通过隔离器105、偏振分束器106和透镜107而被送入光子晶体光纤压缩器108。光子晶体光纤被普遍设计成带有中心导向气孔，以使这种光纤的功率处理能力最大化。对于最优啁啾脉冲放大***来说，优选使用高色散光子晶体光纤(其特征是提供较大的多色色散值)。一般来说，这类高色散光子晶体光纤中偏振状态的控制是非常困难的，并且这类光纤内带隙结构中很小的微扰能够导致相当大的一阶和二阶偏振模式色散。这类光纤中随机分布的双折射表征一阶偏振模式色散。这类光纤中随机分布的依赖于波长的双折射表征二阶偏振模式色散。
但是，法拉第镜可以补偿光纤压缩器108中任何一阶和二阶偏振模式色散。法拉第镜包括准直透镜109、法拉第旋转器110和反射镜111。当将法拉第旋转器110进行45°旋转时，通过光纤压缩器108的双通路确保通过光纤压缩器108传播的向后反射的光与向前传播的光相比确实处于相反的偏振状态。对于基本上不依赖于波长的法拉第旋转器来说，相反的偏振状态是在与波长无关的向后传播方向上得到的。
由于在通过光纤压缩器108向前通路之后该脉冲没有被压缩，故在峰值功率低于阶跃折射率光纤的损坏阈值的***中，具有从常规阶跃折射率光纤得到的短尾(a short pigtail)的尾光纤(a fiber pitailed)法拉第旋转器镜(FRM)可以被实现，以代替准直透镜109、法拉第旋转器110和反射镜111。
因此，在通过光纤压缩器108的双通路之后，暂时被压缩的输出脉冲可以在与注入到光纤压缩器108的脉冲的偏振状态正交的偏振状态被提取。偏振分束器106提取这些正交的偏振脉冲，而且在此这些脉冲用箭头112表示。
尽管光纤布喇格光栅脉冲展宽器与光子晶体光纤脉冲压缩器的配合使用提供了非常紧凑的***设置，不过光纤布喇格光栅脉冲展宽器中的群时延波动却难以控制，并且可能在被压缩的输出脉冲中产生不希望有的本底。这个问题可以通过使用同时针对脉冲展宽和脉冲再压缩的光子晶体光纤来避免。这种***113的示范性实施如图2A所示。图2A中所示的***与图1中所示的***几乎相同，并且对共同的元件使用相同的附图标记。但是，光纤布喇格光栅展宽器103被光子晶体光纤脉冲展宽器114和法拉第旋转器镜115一起代替。与图1中所描述的实例相似，法拉第旋转器镜(FRM)115被用于补偿光子晶体光纤脉冲展宽器114中的偏振模式色散。尾光纤FRM115可被实现，其中尾光纤FRM115可被直接接到光子晶体光纤脉冲展宽器114，从而确保非常紧凑的设置。尾光纤FRM 115可以由常规的阶跃折射率光纤制成。
为了使用光子晶体光纤同时进行脉冲展宽和脉冲压缩，需要使用两种不同设计的光子带隙光纤，也就是说，这两种光纤中的光子带隙位置必须不同，以便这两种光子带隙光纤的色散近似相反。参见图2B，脉冲展宽器的带隙中心与上述压缩器带隙中心相比具有蓝移。在这里，展宽器-压缩器的指定是任意的，相反的配置也是可以的。
特别紧凑的高能脉冲放大***可以通过不仅在脉冲展宽和压缩级以及在放大级并入光纤而实现。参见图3，其示出***116，该***116与***100非常相似，并且共同的元件使用相同的附图标记。放大器***104被光纤放大器117代替。尽管图3仅示出一个光纤放大器，不过带有附加脉冲采集或脉冲分频(down-counting)光学调制器或隔离器的光纤放大器链可以用于生成高能脉冲。美国专利申请No.10/608,233公开了这种光纤放大器链。优选地，处理最大光强度的光纤放大器是由大模式偏振保持光纤构成的。
图3所示***的具体设计实施使用基于锁模Er光纤激光器的种源101，该激光器提供接近带宽限制的400飞秒脉冲，其在重复频率为50兆赫、波长1558纳米时具有5毫瓦的平均功率。该种源的光谱宽度为7.6纳米。来自Er激光器的脉冲通过光纤光栅脉冲展宽器103被展宽到100皮秒的宽度。所述光纤光栅脉冲展宽器被设计为具有26.8ps2的二阶(多色)色散值以及1.02ps3的三阶(多色)色散值，从而与光子晶体光纤压缩器108的多色色散(chromatic dispersion)近似匹配。
简单起见，该特定设计实例中只使用单个Er光纤放大器117。该Er光纤放大器在波长为1558纳米时产生70毫瓦的输出功率。所述Er光纤放大器进一步在每端与其它光学元件隔离。在光纤放大器117输入端的隔离器没有示出；在光纤放大器117输出端的隔离器是隔离器105。为了对整个***的多色色散进行精确控制，在光纤展宽器103与光纤循环器102之间***附加长度的常规阶跃折射率单模光纤。
应该指出，在该光纤放大器117中产生的脉冲能量只有1.4纳焦耳。为了提高脉冲能量，需要加入诸如美国专利申请No.10/608,233中所论述的附加的光纤放大器级和脉冲采集器。
光子晶体光纤压缩器108的长度为9.56米。中心气孔的直径为6微米。光子带隙以1515纳米为中心，并且其光谱宽度接近200纳米。在1560纳米时，光子晶体光纤的损耗小于0.2dB/m，也就是说，与典型大容量光栅压缩器的传输损耗相比，在通过光子晶体光纤的双通道中可以实现约30％的传输。光子晶体光纤的色散使用在本领域为公知的标准技术分别测量。光子晶体光纤的色散被用作输入参数，以用于前述光纤布喇格光栅脉冲展宽器的设计。
不使用法拉第旋转器镜(元件109-111)，***输出端112处的脉冲是未压缩的，并显示出较大的消隐脉冲电平(pedestal)。当在压缩器的输入端使用具有四分之一或半波片的宽带偏振控制时，这些消隐脉冲电平可能不会被消除。通过光子带隙光纤传输的脉冲的光谱在通过偏光器观测时，其显示出接近100％的调制，并且其形状依赖于输入的偏振状态。这清楚地显示了光子晶体光纤压缩器中的一阶和二阶偏振模式色散。
与此相反，当***法拉第旋转器镜时，在输出端112可以得到高质量的压缩脉冲。图4所示为压缩脉冲的自相关性。该脉冲具有约800飞秒的时间半宽度，而且在两种带宽限制的系数之内。与带宽限制的偏差被归因于光纤布喇格光栅展宽器103与光子晶体压缩器108之间一些残余的未被补偿的三阶色散，其可以通过改进所述光纤布喇格光栅展宽器的设计参数而被消除。
尽管以上所描述的内容涉及高集成和超紧凑的啁啾脉冲放大***，不过一些应用场合可以容许更多的常规***概念，其依赖于常规光纤展宽器、光纤放大器和大容量光栅压缩器的使用。为了从这些***中获取高质量脉冲，较高阶色散和自相位调制的控制是非常苛刻的。图5示出一种允许独立的二阶和三阶色散控制的啁啾脉冲放大***。在示范性实施例中，使用了基于被动锁模Yb光纤激光器的种源101。这种被动锁模Yb光纤激光器在No.10/627069申请中有所描述，因此此处不再进一步描述。种源101产生正啁啾光脉冲，该脉冲在平均功率为16毫瓦及重复频率为43兆赫时，具有16纳米的带宽。振荡器的峰值发射波长为1053纳米。来自所述种源的脉冲脉宽可压缩为宽度小于150飞秒的脉冲，其表明来自所述种源的啁啾是近似线性的。来自所述种源激光器的输出通过隔离器(未示出)和具有15纳米带宽的可调谐带通滤波器119。
在带通滤波器119之后，可以得到5毫瓦的输出功率，而且光纤展宽器120被用于将脉冲展宽到近似100皮秒的宽度。用来生成被展宽脉冲的所述光纤展宽器具有约为200米的长度，并且基于常规的偏振保持单模阶跃折射率光纤。在图5中，可调谐带通滤波器119被示为***到光纤展宽器120之前；可替换地，可调谐带通滤波器119也可以***到光纤展宽器120之后(未分别示出***的实现方案)。
随后的基于Yb的偏振保持预放大器121将被展宽的脉冲放大到500毫瓦的平均功率。根据声光调制器和具有偏振保持光纤的尾光纤的脉冲采集器122，将脉冲的重复频率减少到200千赫，导致1毫瓦的平均功率。来自脉冲采集器122的脉冲随后被注入大模式偏振保持Yb光纤功率放大器123，并被放大到950毫瓦的平均功率。该Yb功率放大器的长度为3米，而该Yb功率放大器中基模光斑的大小约为2.5微米。所有光纤或者通过其对准的偏振轴接在一起，或者通过适当的模式匹配光学装置(未示出)而彼此(与其对准的偏振轴)连接。功率放大器123经透镜124且由泵源125被包层泵浦，其在波长为980纳米时传送约10瓦特的泵浦功率。分束镜126被实施，以便从放大的信号光中分离出泵浦光。来自功率放大器123的放大和被展宽的脉冲，根据具有1200线/毫米凹槽密度并运行工作在利特罗(Littrow)角附近的单一衍射光栅，而在常规大容量光学压缩器127中被压缩。这样的大容量光学压缩器在本领域中是公知的，因此此处不再进一步解释。在通过大容量光学压缩器127之后，输出128包含的脉冲具有约330飞秒的半高宽(FWHM)宽度及440毫瓦的平均能量功率，这对应于2.2微焦耳的脉冲能量。
图6A所示为注入所述功率放大器的脉冲光谱，图6B所示为经过功率放大器之后获得的脉冲光谱，而图6C所示为被压缩输出脉冲的相应自相关曲线。从自相关轨迹中可以明显看出，本***可以得到非常好的脉冲质量。此外，对比图6A和图6B可以看出，在功率放大器中存在有相当大的增益收缩。而且，由于增益牵拉，光谱峰值在输入和输出光谱之间有约5纳米的蓝移。增益牵拉的起因在于，Yb放大器的峰值增益在1030-1040纳米附近，而注入脉冲光谱以约1048纳米为中心。放大过程中的平均光学频率偏移可以进一步表征增益牵拉。
增益牵拉优先放大注入脉冲光谱中的蓝色光谱成分，而在存在自相位调制的情况下，该蓝色光谱成分生成较之红色光谱成分更大的相位延迟。这种光谱的附属非线性相位延迟，等效于被展宽输出脉冲中附加的负三阶色散。对于特定的输出功率和特定的输入脉冲光谱，来自光纤展宽器和大容量光栅压缩器的正三阶色散从而可被全部补偿。
除了增益收缩和增益牵拉之外，通过谐振色散以及谐振自相位调制器，增益损耗(gain depletion)可以进一步对二阶和三阶色散引起非线性成分作用。谐振色散是由与放大器中高增益水平与低增益水平之间的群体差有关的光学相位调制引起的，并且本领域中是公知的。谐振自相位调制是在由放大过程中由单一脉冲产生的增益损耗的实际水平期间，由放大器中高增益水平与低增益水平之间的群体差中与的时间相关的变化引起的。谐振自相位调制主要从半导体物理中获知，但是也发生在光纤增益介质中。尽管在本实例中这些谐振放大器的效果对于非线性色散值只有较小的影响，不过谐振效果可以用于修改并优化在放大过程中产生的非线性色散量。
由于在存在自相位调制、增益收缩、增益牵拉和增益损耗的情况下，被展宽脉冲可以积聚相当大水平的三阶色散，因此我们建议将这类脉冲称为三次脉冲(cubicon)。更一般地说，我们可以将三次脉冲定义为这样的脉冲，即在存在自相位调制的至少实际水平(对应于非线性相位延迟大于1)的情况下，它产生至少为线性和二次脉冲啁啾的可控水平，线性和二次脉冲啁啾能够通过产生相当大水平的二阶和三阶色散以及更高阶的色散的色散延迟线而至少部分地被补偿。(应该注意，为了补偿线性脉冲啁啾，需要具有二阶色散的色散延迟线，而为了补偿二次脉冲啁啾，需要具有三阶色散的色散延迟线，对于更高阶脉冲啁啾依次类推。)对于产生相当大水平的二阶和三阶以及可能的更高阶色散的色散延迟线来说，被展宽脉冲典型地以超过30的系数来压缩。另外，三次脉冲也可以在存在谐振放大器色散、增益收缩、增益牵拉以及增益损耗的情况下形成，其中我们将增益损耗称为由单一脉冲引起的增益的显著减小。
在该具体实例中，被展宽脉冲以约300的系数进行压缩。在这里，为2的压缩系数可以归因于功率放大器中的增益收缩；无三次脉冲形成的情况下，最小压缩脉冲宽度会被限定在约600-800飞秒，这对应于仅为70的压缩系数。功率放大器中的三次脉冲形成允许脉冲压缩低至330飞秒。
应该指出，与三次脉冲的高不对称性-近似三角形-的光谱形状相比，如在美国专利申请No.09/576,722中讨论的抛物线脉冲(有时也被本领域状态中的技术人员称为相似脉冲(similariton))优选地具有高对称性-近似抛物线-脉冲光谱。
返回图5和图6，基于应用非线性薛定谔方程的仿真显示出，对于具有约100皮秒宽度的被展宽脉冲，该***中三阶色散的最优补偿可以在约π-2π的非线性相位延迟处获得。最优注入光谱的光谱宽度为约8-14纳米，并且注入脉冲光谱的峰值位置理论上从Yb功率放大器增益曲线的峰值红移约4-20纳米。如前面所提到的，这种Yb放大器具有约1030-1040纳米的峰值光谱增益。因此，理想的注入脉冲光谱的中心在1035-1060纳米之间，并且优选地在1044-1054纳米之间。
光纤啁啾脉冲放大***中的三阶色散的非线性补偿的一个标志是，在最后末级放大器中存在自相位调制的情况下，通过随着脉冲能量或泵浦能量的增加而观测到的脉冲质量的改进。应该注意到的是指出，脉冲质量必须与脉冲宽度区别开来。例如，如No.09/576,722美国专利申请中所讨论的那样，在相似脉冲放大器中，被压缩脉冲宽度通常随着脉冲能量水平的增加而减小。但是，脉冲质量的相应改进非常小。应该注意到指出，脉冲质量可以被定义为例如比率：(半高宽脉冲宽度)/(方均跟根脉冲宽度)；这两种定义在本领域是公知的。与三次脉冲放大器相反的是，被压缩脉冲宽度也随着脉冲能量水平的增加而减小，不过脉冲质量的改进通常更大些，而且，由于脉冲展宽器与脉冲压缩器之间不匹配的三阶色散所导致的实际脉冲尾部两翼(wings)可以得到较大地抑制。相反地，相似脉冲放大器不能补偿脉冲展宽器与脉冲压缩器之间不匹配的三阶色散。对于包括本发明的***的标记是，观测暂时脉冲质量并且测量更高阶的色散项。应该注意到，更高阶的色散随着脉冲能量的增加而降低。另外一个惊奇的发现是，由于自相位调制导致光谱可以具有另外的波动，而脉冲质量可以有所改进。脉冲质量改进意味着在两翼具有较少能量的更短或者相同的脉冲宽度。在常规的光纤光学***中，附加的自相位调制波动会降低脉冲质量。
另外，在常规的啁啾脉冲放大***中，脉冲质量随着能量水平的增加而趋于恶化，特别在末级放大器中存在自相位调制的情况下。脉冲质量随着脉冲能量的改进被进一步显示在图7A和图7B中，从图中可以看出被压缩脉冲在脉冲能量为10微焦耳以及2微焦耳的自相关轨迹(图7A)以及使用通过下文所述对图5中所示***配置进行一些较小修改而得到的相应脉冲光谱(图7B)。
为了将可得到的脉冲能量增加到10微焦耳，光纤展宽器120被增加到500米的长度，而且压缩器127被改为包含具有1500线/mm光栅周期的大容量压缩器光栅。另外，第二预放大器和第二脉冲采集器被***到功率放大器123之前，但在这里没有分别示出。为了在平均输出能量为约1瓦(对应于脉冲被压缩500毫瓦的输出功率)时能够产生能量达到10微焦耳的脉冲，脉冲重复频率通过第二脉冲采集器而被降低到50千赫，而在脉冲重复频率为200千赫时可获得到2微焦耳的结果。
采用具有500米光纤展宽器长度的***配置，如图7A所示，由于三阶色散，具有2微焦耳能量的脉冲显示出一些清晰的延伸尾部，然而图7B中所示的脉冲光谱是高质量的并且仅有微小的调制。脉冲宽度约为730飞秒。如图7A所示，当将脉冲能量增加到10微焦时，延伸的脉冲尾部被大大地抑制，并且可以获得约400飞秒的脉冲宽度。相反，光谱质量恶化10微焦，这可以从图7B所示脉冲光谱的调制增加中明显看出。通过计算机仿真可以显示出，用于脉冲能量为10微焦的功率放大器123中自相位调制水平约为2-4π。功率放大器中被展宽脉冲的峰值功率可以被计算在100-200千瓦之间。表明在10和2微焦脉冲能量处脉冲光谱的计算机仿真结果，被进一步显示在图7C中。很明显，在图7B所示的实验结果与图7C所示的理论仿真之间具有很好对应性。如图7B和图7C所示，一种在具有大水平自相位调制的啁啾脉冲放大***中运行光纤功率放大器的清楚标记是，通过增加脉冲能量来增加光谱振幅波动。
通过这些计算，可以进一步看出，在作为啁啾脉冲放大***一部分的光纤功率放大器中容许自相位调制的量随着脉冲展宽而增加，而且至少最大可实现脉冲能量被期望随着光纤展宽器长度而线性增加。当使用2000米长度的光纤展宽器时，可以容许在3-10π之间的非线性相位延迟，即使在如本实验配置的光纤功率放大器中有不完全种脉冲的情况下。
受激喇曼散射典型地发生在自相位调制水平在10-20π之间的情况下。对于本实验配置，在光纤展宽器的长度为2000米以及在功率放大器中的非线性相位延迟约为3-10π的情况下，脉冲能量达到100微焦是可能的。为了确保这种高水平自相位调制是容许的，注入到功率放大器的脉冲光谱的光谱振幅波动的水平需要进一步最小化。用于最小化光纤啁啾脉冲放大***中光谱波动的技术，已经在美国专利申请No.10/608,233中有所描述，因此在此不做进一步论述。
一般来说，最优光纤啁啾脉冲放大***可通过如下手段表征：使用针对脉冲展宽用的简单光纤展宽器，并且显示出随着在明显的三阶色散和自相位调制发生处的脉冲能量水平下随着的脉冲能量的增加而显示观测到的脉冲质量的改进。这种三阶色散是主要是由常规大容量光栅压缩器来提供，其产生的三阶色散水平比工作在1050纳米波长的标准单模光纤的三阶色散水平大2-10倍。自相位调制通过放大具有足够脉冲能量的脉冲而提供。其最优值是在0.3-10π之间的自相位调制水平。在功率放大器中显著的自相位调制的明显标记是，随着脉冲能量增加而增加的光谱调制。
脉冲质量通过在增益收缩和增益牵拉至更短波长的情况下被进一步改进。在波长范围为从1030-1060纳米范围内，被放大光谱宽度应该小于10纳米，而增益牵拉将在注入的和放大的脉冲光谱之间产生约1-10纳米的光谱峰值偏移。此外，在存在自相位调制的情况中下能使实现脉冲清洁净化的最优注入光谱，其波长范围应该以1035-1065纳米的波长范围为中心。
本Yb功率放大器中的增益牵拉效果进一步显示在图8中。功率放大器中Yb增益分布由线129表示。进入功率放大器的最优输入光谱由线130表示。典型的增益收缩输出光谱由线131表示。抛物线光谱输入仅作为例子而示出；总体而言，任何光谱输入形状都可以被使用，而且增益牵拉的效果仍可以被观测到。
图5所示的***是对现有技术(美国专利申请No.09/576,722)的较大简化，其中任意的(并且非常昂贵的)振幅滤波器被公开，以通过自相位调制来实现较高阶色散控制。该***的关键简化在于，无需复杂的振幅滤波器，而是通过增益收缩和增益牵拉的影响，光纤增益介质本身充当自优化振幅滤波器，其已经被优化以产生近乎最优的压缩脉冲质量。图5所示***的另一个关键简化在于，可调谐带通滤波器119的实现主要允许三阶和二阶色散的独立控制，也就是说，***的三阶色散可以通过可调谐带通滤波器119调整输入光谱的中心波长而被单独控制。尽管可调谐带通滤波器119的调整也影响***的二阶色散，但二阶色散可以通过简单地调整大容量光栅压缩器127中的色散光学路径而接着被最小化。
用于可调谐带通滤波器119的具体确定性对准方法，可以例如通过频率选择光闸(FROG)仪器(或者其它任何脉冲相位检索技术)来测量被压缩脉冲相位。在这里，FROG轨迹首先通过可调谐带通滤波器119的调整而被线性化，其将***中的三阶色散最小化。从FROG轨迹提取的自相关宽度随后通过压缩器中色散光学路径的调整而被最小化，以产生可能的最短输出脉冲。
为了实现对光学滤波器的更高阶色散控制，种源的光谱带宽应该大于光学滤波器的光谱带宽。另外，平滑高斯形、抛物线或者矩形输入脉冲光谱被期望输入放大器，以最小化任何由自相位调制引起的不需要的脉冲失真。即使在没有平滑高斯形、抛物线或者矩形输入脉冲的情况下，在功率放大器123中强光谱整形仍然可产生对伴有自相位调制的三阶色散补偿的期望影响。
作为在图5所示啁啾脉冲放大***中使用光学滤波器以进行三阶色散控制的替换，也可以使用具有特定光谱输出的种源101。然而。由于三阶色散的控制严格依赖于输入脉冲光谱，因此更容易实现具有光学滤波器和超出滤波器带宽的种源带宽的实施方案。
通过具有自相位调制的三阶色散控制或者普通的三阶色散控制，通过并入具有三阶色散值的展宽器光纤120而更便于实现，可其平衡或降低展宽压缩器127的三阶色散的绝对幅度的展宽器光纤120，更便于实现。如同美国专利申请No.09/576,722美国专利申请中所公开的那样，这类具有可修改的三阶色散值的光纤可包含常规阶跃折射率光纤和有孔光纤，以及光子晶体光纤，如美国专利申请No.10/608,233美国专利申请中所述，其全部公开内容被合并于此作为参考。颁发给DiGiovanni等人的美国专利No.5,802,236、颁发给Fajardo等人的美国专利No.6,445,862、颁发给Libori等人的美国专利6,792,188和Libori等人的WO02/12931，公开了具有三阶色散修改值的有孔光纤的具体设计实例。
图5B是这种较高阶色散补偿器的另一个实例。它由输入脉冲展宽器和振幅滤波器组成。这些可以是相同的元件，例如光纤光栅，或者是分离的，例如具有色散的长光纤和滤波器。这样产生展宽的非对称形脉冲，其被输入引起自相位调制的光纤。因此，相移的量是由振幅确定的。这允许更高阶色散的校正。对这种光纤感兴趣的***也可以提供增益，或者增益可以由分离的光纤来提供。
同样地，此处描述的三次脉冲也可以用于获得高峰值功率扩展脉冲，其可以随后在参照图1-4所述的光子晶体光纤中被压缩。由于光子晶体光纤压缩器产生负的三阶色散值，优选地，产生正非线性三阶色散值的三次脉冲可实现足够的脉冲压缩。这些三次脉冲例如可以由在光谱增益幅值蓝侧的脉冲注入生成。使用三次脉冲与光子光纤压缩器相结合的实施方式与图1所示的实施方式相似，其中光纤光栅展宽器103被一段光纤展宽器代替。这样的实施方式没有被分别表示。
参考参见图9A，其示出商用的反斯托克斯频移Er光纤激光***129。超快Er(或Er/Yb)光纤激光器130用作***的前端。这样的Er光纤激光器例如在美国申请No.10/627069中被所述的示例描述，此处不再进行进一步讨论。超快Er光纤激光器的输出通过隔离器131传输，并且一段正色散光纤132暂时展宽此脉冲。负色散Er放大器133放大暂时扩展的脉冲。在这里，正色散光纤被称为非孤波支撑光纤，而负色散光纤被称为孤波支撑光纤。Er光纤放大器133通过带有单一频率泵激光器135的波分复用(WDM)耦合器134被泵浦。理想情况下，所有传输来自Er光纤激光器的脉冲的光纤是偏振保持光纤并且以偏振保持方式连接，以保证***的最优稳定性。来自负色散Er光纤放大器133的输出被注入到高非线性光纤135，其通过接头136和137连接到***其它部分。高非线性光纤的输出然后接到可调谐光学滤波器138的偏振保持尾光纤。***的输出用箭头139示出。
优选高非线性光纤135为色散展平的光纤，并且在1560纳米波长下具有-1与-10ps2/km之间的色散值，也就说，高非线性光纤优选为孤波支持的并且与电信中使用的标准传输光纤相比有较小的负色散值。因此，高非线性光纤中的四波混合可以同时产生接近1050纳米和接近3000纳米的光谱输出，其中由于光纤吸收而导致长波长输出剧烈衰减。在1微米波长区域中的蓝移输出在此处被称为反斯托克斯输出。
正色散光纤132产生正啁啾脉冲，负色散光纤133随后将其放大并进行同步压缩。通过放大负啁啾光纤中的正啁啾脉冲，负色散光纤中的脉冲分解(break up)阈值可以被最小化，并且可以生成具有最大脉冲能量的被压缩脉冲。
这些在图9B中被进一步地图示说明。线140表示正啁啾脉冲的时间特性，其在负色散光纤141中被放大。在负色散光纤141的输出端，生成了具有由线142表示的时间特性曲线的压缩和被放大脉冲。优选地，在光纤141输入端的脉冲啁啾和光纤141的长度被选择，以便在线性被放大可以在光纤141输出端获得最优被压缩脉冲。
在图9A所示的实际***中，Er激光器产生了在重复频率为70兆赫和平均能量功率5毫瓦时具有12纳米光谱带宽的1.5皮秒正啁啾脉冲。因此，光纤132被去除。该脉冲在具有9毫米核芯径的1.5米长负色散光纤133中被放大到100毫瓦的功率水平。12厘米长的高非线性光纤135足够用以在1050纳米波长范围内的光谱产生。无需滤波器138测量的反斯托克斯频移光谱显示在图10中。可以获得具有30纳米光谱带宽且中心位于1048纳米处的反斯托克斯脉冲光谱。1000-1100纳米之间综合的平均能量功率约为3毫瓦。即使光谱滤波器138具有10纳米带宽，也可以在1040-1060纳米的波长范围内获得大于900毫瓦的平均输出功率。该输出功率对于典型的瓦级Yb光纤放大器的种是很理想的，其中仅需要100-300毫瓦的平均种能量功率。应该注意到指出，来自泵激光器135的泵浦能量功率中的变化确实产生了反斯托克斯频移光谱的变化；然而，这些变化是相当复杂的并且是非线性地依赖于泵浦功率。对于可调谐激光器，其由此更适于将来自泵浦激光器135的泵浦功率固定以及调谐带通滤波器138。
应该注意到的是指出，基于在1.5米长负色散Er放大器133的输入端使用接近带宽限制的600飞秒脉冲，可替换的***概念也产生接近1050纳米的反斯托克斯频移脉冲光谱。然而，当在负色散Er放大器133的输入端使用接近带宽限制的脉冲时，不能防止放大器133中的孤波自频移；其结果是，放大器133中被放大的脉冲光谱分解成喇曼偏移和无偏移光谱成分。来自喇曼位移偏移以及来自放大器133中脉冲截止分解的增加噪声，在反斯托克斯频移输出端生成附加噪声，从而使接近1050纳米的输出根本基本上不能使用。
本发明优选实施例的上述描述是出于示例和说明的目的而提出的。其并非意于详尽地描述或将本发明限制在所公开的精确形式，针对以上教导的修改和变化是可能的，或者可以从本发明的实践中获得。这些实施例被选择和描述，以用于说明本发明的原理及其实际应用，从而使本领域技术人员能够在各种实施例中以及在适于特定预期使用的各种修改中利用本发明。此处所提到的所有美国专利、公开和申请被合并于此作为参考，如同全部包含于此。
因此，虽然此处仅对本发明的特定实施例进行了具体描述，不过可以明白，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以对本发明进行多种修改。此外，所有缩写仅用于提高说明书和权利要求书的可读性。应该注意的是，这些缩写并不意于降低所用术语的普遍性，而且也不应该被解释成用于将权利要求书的范围限制在此处所描述的实施例。

Claims (24)

1、一种光纤啁啾脉冲放大***，包括：
种源；
脉冲展宽器，用于暂时展宽来自所述种源的脉冲；
非线性放大器，被配置为三次脉冲放大器，其中，三次脉冲在存在自相位调制的至少实际水平的情况下产生至少为线性和二次脉冲啁啾的可控水平，所述线性和二次脉冲啁啾能够通过产生相当大水平的二阶和三阶色散以及更高阶的色散的色散延迟线而至少部分地被补偿，所述自相位调制的至少实际水平对应于非线性相位延迟大于1；和
脉冲压缩器，其中
在所述放大器中被放大的所述被展宽脉冲服从自相位调制的实际水平，以及
所述自相位调制的实际水平提供三阶色散的水平，其至少部分地被来自所述脉冲展宽器和所述脉冲压缩器的三阶色散的水平来补偿。
2、如权利要求1所述的***，其中所述种源为大容量固态锁模激光器。
3、如权利要求1所述的***，其中所述种源为光纤锁模激光器。
4、一种用于低于50皮秒脉冲的光纤啁啾脉冲放大***，包括：
短脉冲种源，其提供低于10皮秒的脉冲；
脉冲展宽器，被配置为将来自所述短脉冲种源的脉冲暂时展宽到100皮秒的宽度；
至少一个非线性光纤放大器，被配置为接收具有输入脉冲光谱的脉冲，并发出具有一定输出脉冲光谱的放大脉冲，所述输入脉冲光谱来源于所述短脉冲种源，但不需要与所述短脉冲种源相同；
脉冲压缩器，其具有二阶、三阶以及更高阶多色色散的水平，
其中所述光纤放大器被配置为使所述输出脉冲光谱相对于所述输入脉冲光谱存在波长移动，以及
所述光纤放大器至少部分地通过自相位调制补偿所述脉冲展宽器和压缩器的三阶色散。
5、根据权利要求4所述的用于低于50皮秒脉冲的光纤啁啾脉冲放大***，其中所述至少一个放大器被配置为三次脉冲放大器，其中，三次脉冲在存在自相位调制的至少实际水平的情况下产生至少为线性和二次脉冲啁啾的可控水平，所述线性和二次脉冲啁啾能够通过产生相当大水平的二阶和三阶色散以及更高阶的色散的色散延迟线而至少部分地被补偿，所述自相位调制的至少实际水平对应于非线性相位延迟大于1。
6、一种用于低于50皮秒脉冲的光纤啁啾脉冲放大***，包括：
短脉冲种源，其提供低于10皮秒的脉冲；
脉冲展宽器，被配置为暂时展宽来自所述种源的脉冲到100皮秒的宽度；
至少一个非线性光纤放大器，被配置为使输出脉冲光谱相对于其输入脉冲光谱存在波长移动；和
脉冲压缩器；
其中所述光纤放大器进一步被配置为至少部分地通过自相位调制补偿所述脉冲展宽器和压缩器的三阶色散。
7、一种用于低于50皮秒脉冲的光纤啁啾脉冲放大***，包括：
短脉冲种源，其提供低于10皮秒的脉冲；
脉冲展宽器，被配置为暂时展宽来自所述种源的脉冲到100皮秒的宽度；
至少一个光纤放大器，被配置为接收所述被展宽的脉冲，并输出被放大的三次脉冲，其中，三次脉冲在存在自相位调制的至少实际水平的情况下产生至少为线性和二次脉冲啁啾的可控水平，所述线性和二次脉冲啁啾能够通过产生相当大水平的二阶和三阶色散以及更高阶的色散的色散延迟线而至少部分地被补偿，所述自相位调制的至少实际水平对应于非线性相位延迟大于1；
脉冲压缩器，其具有二阶、三阶以及更高阶多色色散的水平；其中
所述光纤放大器被配置为，使所述三次脉冲产生非线性脉冲啁啾，其至少部分地被来自所述脉冲展宽器和所述脉冲压缩器的三阶色散的水平来补偿。
8、根据权利要求7所述的光纤啁啾脉冲放大***，其中在所述光纤放大器中被放大的脉冲服从0.3-10π的范围内的自相位调制。
9、一种光纤啁啾脉冲放大***，包括：
种源；
脉冲展宽器，用于暂时展宽来自所述种源的脉冲；
非线性放大器，被配置为三次脉冲放大器，其中，三次脉冲在存在自相位调制的至少实际水平的情况下产生至少为线性和二次脉冲啁啾的可控水平，所述线性和二次脉冲啁啾能够通过产生相当大水平的二阶和三阶色散以及更高阶的色散的色散延迟线而至少部分地被补偿，所述自相位调制的至少实际水平对应于非线性相位延迟大于1；和
脉冲压缩器；其中
在所述放大器中被放大的脉冲服从自相位调制的实际水平，并且与其输入光谱相比，所述脉冲的输出光谱的振幅调制存在显著的增加。
10、一种用于低于50皮秒脉冲的光纤啁啾脉冲放大***，包括：
短脉冲种源，其提供低于10皮秒的脉冲；
脉冲展宽器，被配置为将来自所述种源的脉冲暂时展宽到100皮秒的宽度，从而产生被展宽脉冲；
至少一个光纤放大器，被配置为接收具有输入脉冲光谱的脉冲，并发出具有一定输出脉冲光谱的被放大脉冲，所述输入脉冲光谱来源于所述短脉冲种源，但不需要与所述短脉冲种源的光谱相同，
脉冲压缩器，其具有二价、三阶以及更高阶多色色散的水平，
其中所述光纤放大器被配置为，使所述输出脉冲光谱相对于所述输入脉冲光谱大致增益收缩，以及
所述光纤放大器进一步被配置为至少部分地补偿所述脉冲展宽器和压缩器的三阶色散。
11、根据权利要求10所述的光纤啁啾脉冲放大***，其中
在所述放大器中被放大的所述被展宽脉冲服从自相位调制的实际水平，以及
所述自相位调制的实际水平提供三阶色散的水平，其至少部分地补偿来自所述脉冲展宽器和压缩器的三阶色散的水平。
12、根据权利要求11所述的光纤啁啾脉冲放大***，其中所述自相位调制的水平在0.3-10π的范围内。
13、根据权利要求11所述的光纤啁啾脉冲放大***，其中所述自相位调制的水平表现在输出脉冲光谱与输入脉冲光谱相比的振幅调制增加。
14、一种用于在光纤放大器中存在自相位调制情况下从光纤啁啾脉冲放大***产生高质量脉冲的方法，包括：
选择具有输入至光纤放大器的输入脉冲光谱的被展宽脉冲，以使在所述放大器中发生实际增益牵拉，
所述增益牵拉表现在该脉冲光谱的平均光频率的实际光谱移动，
其中在存在自相位调制的情况下利用所述光纤啁啾脉冲放大***产生的被压缩脉冲的质量有所改进。
15、一种用于在光纤放大器中存在自相位调制的情况下从光纤啁啾脉冲放大***产生高质量脉冲的方法，包括：
选择具有输入至光纤放大器的输入脉冲光谱的被展宽脉冲，以使在所述放大器中发生实际增益收缩，
所述增益收缩表现在光谱宽度不大于输入脉冲光谱的被放大脉冲光谱的产生，
其中在存在自相位调制的情况下利用所述光纤啁啾脉冲放大***产生的被压缩脉冲的质量有所改进。
16、一种用于在光纤放大器中存在自相位调制的情况下从光纤啁啾脉冲放大***产生高质量脉冲的方法，包括：
选择具有输入至光纤放大器的输入脉冲光谱的被展宽脉冲，以使在所述放大器中产生实际增益牵拉和增益收缩，
所述增益牵拉表现在该脉冲光谱的平均光频率的实际光谱移动，
所述增益收缩表现在光谱宽度不大于输入脉冲光谱的被放大脉冲光谱的产生，
其中在存在自相位调制的情况下利用所述光纤啁啾脉冲放大***产生的被压缩脉冲的质量有所改进。
17、一种用于改进大功率波导啁啾脉冲放大***中输出脉冲质量的方法，其中所述输出脉冲质量随着脉冲能量的增加而得到改进，而且所述脉冲能量的增加进一步导致所述波导啁啾脉冲放大***中波导放大器内的自相位调制的0.3-10π的水平。
18、一种用于在光纤放大器中存在自相位调制的情况下改进大功率波导啁啾脉冲放大***中输出脉冲质量的方法，包括：
选择具有输入至所述光纤放大器的输入脉冲光谱的被展宽脉冲，
所述输入脉冲光谱由种源以及介于所述种源与所述光纤放大器之间的光学滤波器决定，
进一步选择所述种源的光学带宽和中心波长以及所述滤波器的传输带宽和中心波长，以使在存在自相位调制的情况下被压缩脉冲的质量有所改进。
19、一种光纤啁啾脉冲放大***，包括：
短脉冲种源；
脉冲展宽器，被配置为暂时展宽来自所述种源的脉冲；
至少一个光纤放大器，被配置为三次脉冲放大器，其中，三次脉冲在存在自相位调制的至少实际水平的情况下产生至少为线性和二次脉冲啁啾的可控水平，所述线性和二次脉冲啁啾能够通过产生相当大水平的二阶和三阶色散以及更高阶的色散的色散延迟线而至少部分地被补偿，所述自相位调制的至少实际水平对应于非线性相位延迟大于1；和
脉冲压缩器，其具有部分地被所述光纤放大器内的自相位调制校正的三阶色散的水平。
20、一种光纤啁啾脉冲放大***，包括：
短脉冲光源；
脉冲展宽器，被配置为暂时展宽来自所述光源的脉冲；
至少一个非线性光纤放大器，被配置为接收具有输入脉冲光谱的脉冲，并发出具有偏移输出脉冲光谱的被放大脉冲；
脉冲压缩器，具有三阶多色色散的水平，
所述非线性光纤放大器为至少部分地补偿至少所述压缩器的三阶色散的类型，并且可运行在0.3-10π的较大自相位调制范围。
21、如权利要求20所述的光纤啁啾脉冲放大***，其中所述非线性光纤放大器为非线性无掺杂光纤和线性放大器。
22、一种光纤啁啾脉冲放大***，包括：
短脉冲光源***，能够产生展宽的光脉冲；
功率放大器，用于在其输入端接收所述被展宽的脉冲；并可运行在较大的自相位调制范围，而且通过其输出光谱中增加的振幅波动而产生在脉冲质量上有所改进的脉冲输出。
23、一种光纤啁啾脉冲放大***，包括：
短脉冲光源***，能够产生展宽的光脉冲；
功率放大器，用于在其输入端接收所述被展宽的脉冲；并可运行在较大的自相位调制范围，而且通过该***中的脉冲能量来产生在脉冲质量上有所改进且其较高阶色散有所改变的脉冲输出。
24、一种基于光纤的较高阶色散控制***，包括：
光脉冲源模块，用于产生具有给定的较高阶色散量的展宽的脉冲；
非线性三次脉冲放大器，其使所述脉冲在放大期间服从自相位调制，所述自相位调制提供三阶色散的水平；其中，三次脉冲在存在自相位调制的至少实际水平的情况下产生至少为线性和二次脉冲啁啾的可控水平，所述线性和二次脉冲啁啾能够通过产生相当大水平的二阶和三阶色散以及更高阶的色散的色散延迟线而至少部分地被补偿，所述自相位调制的至少实际水平对应于非线性相位延迟大于1；和
脉冲压缩器，其具有给定的较高阶色散量；其中通过跟随有所述放大器中所述自相位调制的非对称脉冲振幅成形，输出端的色散可以被控制。
CN200580031070A 2004-11-22 2005-03-14 全光纤啁啾脉冲放大*** Expired - Fee Related CN100578269C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/992,762 US7414780B2 (en) 2003-06-30 2004-11-22 All-fiber chirped pulse amplification systems
US10/992,762 2004-11-22

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101076748A CN101076748A (zh) 2007-11-21
CN100578269C true CN100578269C (zh) 2010-01-06

Family

ID=36498380

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200580031070A Expired - Fee Related CN100578269C (zh) 2004-11-22 2005-03-14 全光纤啁啾脉冲放大***

Country Status (6)

Country Link
US (5) US7414780B2 (zh)
EP (1) EP1815281B1 (zh)
JP (2) JP2008517460A (zh)
KR (2) KR100895917B1 (zh)
CN (1) CN100578269C (zh)
WO (1) WO2006057655A2 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104254952A (zh) * 2012-01-06 2014-12-31 以卡尔马激光名义经营的卡尔马光通信公司 基于两级脉冲处理生成超短激光脉冲

Families Citing this family (126)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7361171B2 (en) 2003-05-20 2008-04-22 Raydiance, Inc. Man-portable optical ablation system
US7414780B2 (en) * 2003-06-30 2008-08-19 Imra America, Inc. All-fiber chirped pulse amplification systems
US8173929B1 (en) 2003-08-11 2012-05-08 Raydiance, Inc. Methods and systems for trimming circuits
US8921733B2 (en) 2003-08-11 2014-12-30 Raydiance, Inc. Methods and systems for trimming circuits
US9022037B2 (en) 2003-08-11 2015-05-05 Raydiance, Inc. Laser ablation method and apparatus having a feedback loop and control unit
US7367969B2 (en) * 2003-08-11 2008-05-06 Raydiance, Inc. Ablative material removal with a preset removal rate or volume or depth
US7280730B2 (en) 2004-01-16 2007-10-09 Imra America, Inc. Large core holey fibers
WO2005094275A2 (en) 2004-03-25 2005-10-13 Imra America, Inc. Optical parametric amplification, optical parametric generation, and optical pumping in optical fibers systems
US7505196B2 (en) 2004-03-31 2009-03-17 Imra America, Inc. Method and apparatus for controlling and protecting pulsed high power fiber amplifier systems
US7486705B2 (en) 2004-03-31 2009-02-03 Imra America, Inc. Femtosecond laser processing system with process parameters, controls and feedback
US7804864B2 (en) 2004-03-31 2010-09-28 Imra America, Inc. High power short pulse fiber laser
US7508853B2 (en) 2004-12-07 2009-03-24 Imra, America, Inc. Yb: and Nd: mode-locked oscillators and fiber systems incorporated in solid-state short pulse laser systems
US7349452B2 (en) * 2004-12-13 2008-03-25 Raydiance, Inc. Bragg fibers in systems for the generation of high peak power light
WO2007046833A2 (en) * 2004-12-20 2007-04-26 Imra America, Inc. Pulsed laser source with adjustable grating compressor
WO2006072025A2 (en) * 2004-12-30 2006-07-06 Imra America, Inc. Photonic bandgap fibers
US20060207976A1 (en) * 2005-01-21 2006-09-21 Bovatsek James M Laser material micromachining with green femtosecond pulses
JP5469861B2 (ja) * 2005-04-14 2014-04-16 コーネル リサーチ ファウンデーション，インコーポレーティッド チャープパルスファイバ増幅器
US7787729B2 (en) * 2005-05-20 2010-08-31 Imra America, Inc. Single mode propagation in fibers and rods with large leakage channels
US7539231B1 (en) 2005-07-15 2009-05-26 Lockheed Martin Corporation Apparatus and method for generating controlled-linewidth laser-seed-signals for high-powered fiber-laser amplifier systems
JP4930895B2 (ja) * 2005-07-15 2012-05-16 アイシン精機株式会社 短光パルス発生方法及び短光パルス発生装置
US8135050B1 (en) 2005-07-19 2012-03-13 Raydiance, Inc. Automated polarization correction
US7391561B2 (en) 2005-07-29 2008-06-24 Aculight Corporation Fiber- or rod-based optical source featuring a large-core, rare-earth-doped photonic-crystal device for generation of high-power pulsed radiation and method
US7430224B2 (en) 2005-08-29 2008-09-30 Polaronyx, Inc. Automatic dispersion compensation in amplification for short pulse fiber laser system
EP1941591A2 (en) * 2005-09-27 2008-07-09 Elbit Systems Electro-Optics Elop Ltd. High power fiber laser
JP4913396B2 (ja) * 2005-12-09 2012-04-11 古河電気工業株式会社 極短パルス光源
GB2434483A (en) * 2006-01-20 2007-07-25 Fianium Ltd High-Power Short Optical Pulse Source
US9130344B2 (en) 2006-01-23 2015-09-08 Raydiance, Inc. Automated laser tuning
US7444049B1 (en) 2006-01-23 2008-10-28 Raydiance, Inc. Pulse stretcher and compressor including a multi-pass Bragg grating
US8189971B1 (en) 2006-01-23 2012-05-29 Raydiance, Inc. Dispersion compensation in a chirped pulse amplification system
US8232687B2 (en) 2006-04-26 2012-07-31 Raydiance, Inc. Intelligent laser interlock system
US7555022B2 (en) * 2006-02-01 2009-06-30 Polar Onyx, Inc. Reduction of pulse width by spectral broadening in amplification stage and after amplification stage
WO2007103898A2 (en) 2006-03-03 2007-09-13 Aculight Corporation Diode-laser-pump module with integrated signal ports for pumping amplifying fibers
US8120778B2 (en) 2009-03-06 2012-02-21 Imra America, Inc. Optical scanning and imaging systems based on dual pulsed laser systems
US7724423B2 (en) * 2006-03-16 2010-05-25 Alcatel-Lucent Usa Inc. Optical fiber laser having improved efficiency
US7822347B1 (en) 2006-03-28 2010-10-26 Raydiance, Inc. Active tuning of temporal dispersion in an ultrashort pulse laser system
US20080089366A1 (en) * 2006-05-15 2008-04-17 Polaronyx, Inc. High energy short pulse fiber laser achieved by combining pulse shaping, polarization shaping and spectral shaping
US7813035B2 (en) * 2006-05-18 2010-10-12 Polaronyx, Inc. Nonlinearity and dispersion management for pulse reshaping in high energy fiber amplifier
US7768700B1 (en) 2006-11-30 2010-08-03 Lockheed Martin Corporation Method and apparatus for optical gain fiber having segments of differing core sizes
KR100784837B1 (ko) * 2006-07-05 2007-12-14 한국과학기술원 3차 분산 처핑을 이용한 스펙트럼 배증 광 매개형 처프펄스 증폭장치
KR100784834B1 (ko) 2006-07-05 2007-12-14 한국과학기술원 회절격자 구조의 3차 분산을 이용한 ｕ자형 처프 펄스발생기
JP2008083118A (ja) * 2006-09-26 2008-04-10 Univ Nagoya パルス光出力装置およびパルス光出力方法
US7496260B2 (en) 2007-03-27 2009-02-24 Imra America, Inc. Ultra high numerical aperture optical fibers
US7486436B1 (en) 2007-03-29 2009-02-03 Corning Incorporated All fiber chirped pulse amplification system and method
FR2917544A1 (fr) * 2007-06-15 2008-12-19 Amplitude Systemes Sa Source d'impulsions lumineuses ultrabreves de forte energie
JP5400282B2 (ja) * 2007-06-28 2014-01-29 古河電気工業株式会社 パルス増幅器及びこれを用いたパルス光源
US8179594B1 (en) 2007-06-29 2012-05-15 Lockheed Martin Corporation Method and apparatus for spectral-beam combining of fanned-in laser beams with chromatic-dispersion compensation using a plurality of diffractive gratings
US7773294B2 (en) * 2007-08-13 2010-08-10 Institut National D'optique Low-average-power parabolic pulse amplification
CA2693288C (en) * 2007-08-13 2013-11-05 Institut National D'optique Low-average-power parabolic pulse amplification
WO2009042347A1 (en) 2007-09-26 2009-04-02 Imra America, Inc. Glass large-core optical fibers
US7903326B2 (en) 2007-11-30 2011-03-08 Radiance, Inc. Static phase mask for high-order spectral phase control in a hybrid chirped pulse amplifier system
JP2009169041A (ja) * 2008-01-16 2009-07-30 Univ Nagoya スーパーコンティニュアム光源
US7991022B1 (en) * 2008-01-16 2011-08-02 Calmar Optcom, Inc. Optical pulse amplification based on stimulated Raman scattering
JP4834718B2 (ja) * 2008-01-29 2011-12-14 キヤノン株式会社 パルスレーザ装置、テラヘルツ発生装置、テラヘルツ計測装置及びテラヘルツトモグラフィー装置
GB0802562D0 (en) * 2008-02-12 2008-03-19 Fianium Ltd A source of femtosecond laser pulses
CN102006964B (zh) 2008-03-21 2016-05-25 Imra美国公司 基于激光的材料加工方法和***
DE102008017740A1 (de) * 2008-04-07 2009-10-15 Lios Technology Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Kalibrierung eines faseroptischen Temperaturmesssystems
US7817681B2 (en) * 2008-06-26 2010-10-19 Corning Incorporated Pulse stretching optical fiber and related systems and methods
US8107783B2 (en) * 2008-07-07 2012-01-31 Ofs Fitel, Llc Stretcher fiber and module
FR2934722B1 (fr) * 2008-08-01 2013-11-22 Ecole Polytech Dispositif de generation d'une impulsion laser a duree reduite.
US8125704B2 (en) 2008-08-18 2012-02-28 Raydiance, Inc. Systems and methods for controlling a pulsed laser by combining laser signals
US20100046560A1 (en) * 2008-08-21 2010-02-25 Jian Liu Dispersion managed fiber stretcher and compressor for high energy/power femtosecond fiber laser
DE102008047226B4 (de) * 2008-09-12 2013-01-31 Friedrich-Schiller-Universität Jena Vorrichtung und Verfahren zum Verstärken von Lichtimpulsen
US8498538B2 (en) 2008-11-14 2013-07-30 Raydiance, Inc. Compact monolithic dispersion compensator
DE102008063368B4 (de) * 2008-12-30 2012-03-01 Friedrich-Schiller-Universität Jena Vorrichtung und Verfahren zum Verstärken von Lichtimpulsen
JP2012515940A (ja) * 2009-01-26 2012-07-12 サントゥル ナシオナル ドゥ ラ ルシェルシュ シアンティ フィック セーエヌエールエス コヒーレントな紫外線または超紫外線の極短パルス発生システム
US8526110B1 (en) 2009-02-17 2013-09-03 Lockheed Martin Corporation Spectral-beam combining for high-power fiber-ring-laser systems
AU2009342284B2 (en) * 2009-03-17 2013-10-24 Alcon Inc. Laser device for ophthalmology
US8730570B2 (en) * 2009-07-01 2014-05-20 Calmar Optcom, Inc. Optical pulse compressing based on chirped fiber bragg gratings for pulse amplification and fiber lasers
US8830567B2 (en) * 2009-07-01 2014-09-09 Calmar Optcom, Inc. Fiber lasers for producing amplified laser pulses with reduced non-linearity
JP5764566B2 (ja) 2009-10-02 2015-08-19 イムラ アメリカ インコーポレイテッド モード同期レーザによる光信号処理
US8441718B2 (en) 2009-11-23 2013-05-14 Lockheed Martin Corporation Spectrally beam combined laser system and method at eye-safer wavelengths
US8503840B2 (en) 2010-08-23 2013-08-06 Lockheed Martin Corporation Optical-fiber array method and apparatus
EP2504892A1 (en) 2009-11-24 2012-10-03 Applied Energetics Inc. Axial and off axis walk off multi-pass amplifiers
KR20130059337A (ko) 2010-03-30 2013-06-05 아이엠알에이 아메리카, 인코포레이티드. 레이저 기반 재료 가공 장치 및 방법들
DE112011101288T5 (de) 2010-04-12 2013-02-07 Lockheed Martin Corporation Strahldiagnostik- und Rückkopplungssystem sowie Verfahren für spektralstrahlkombinierteLaser
USRE47818E1 (en) 2010-05-16 2020-01-14 Nkt Photonics A/S Tunable pulse width laser
US8238386B2 (en) * 2010-05-21 2012-08-07 Fraunhofer-Gesellschaft Zur Foerderung Der Angewandten Forschung E.V. Pulsed light source
WO2012021748A1 (en) 2010-08-12 2012-02-16 Raydiance, Inc. Polymer tubing laser micromachining
US8730568B2 (en) 2010-09-13 2014-05-20 Calmar Optcom, Inc. Generating laser pulses based on chirped pulse amplification
US9114482B2 (en) 2010-09-16 2015-08-25 Raydiance, Inc. Laser based processing of layered materials
US8554037B2 (en) * 2010-09-30 2013-10-08 Raydiance, Inc. Hybrid waveguide device in powerful laser systems
FR2966292B1 (fr) * 2010-10-18 2013-01-18 Centre Nat Rech Scient Methode et dispositif d'emission laser pour l'analyse spectroscopique d'un echantillon
JP5826483B2 (ja) * 2010-11-30 2015-12-02 オリンパス株式会社 短光パルスの光ファイバ伝送装置および光ファイバ伝送方法
US8787410B2 (en) 2011-02-14 2014-07-22 Imra America, Inc. Compact, coherent, high brightness light sources for the mid and far IR
KR20140006027A (ko) 2011-03-07 2014-01-15 아이엠알에이 아메리카, 인코포레이티드. 피크 전력이 증가한 광 펄스 소스
CN102162966B (zh) * 2011-04-06 2012-09-26 中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所 一种用于飞秒激光频率梳的扩谱装置
US8537866B2 (en) 2011-05-20 2013-09-17 Calmar Optcom, Inc. Generating laser pulses of narrow spectral linewidth based on chirping and stretching of laser pulses and subsequent power amplification
US10239160B2 (en) 2011-09-21 2019-03-26 Coherent, Inc. Systems and processes that singulate materials
GB2496214B (en) 2011-11-01 2016-03-16 Fianium Ltd Amplifying optical device pumped or seeded with nonlinearly generated light
US9250390B2 (en) * 2011-12-09 2016-02-02 Lumentum Operations Llc Varying beam parameter product of a laser beam
CN103166093B (zh) * 2013-02-07 2015-07-08 广东汉唐量子光电科技有限公司 一种多波段非线性光纤放大***
US9172206B2 (en) 2013-03-15 2015-10-27 Canon Kabushiki Kaisha Fiber laser system
US20150187558A1 (en) * 2013-12-27 2015-07-02 Imra America, Inc. Pulse-burst assisted electrospray ionization mass spectrometer
WO2015112448A1 (en) 2014-01-22 2015-07-30 Imra America, Inc. Methods and systems for high speed laser surgery
US9366872B2 (en) 2014-02-18 2016-06-14 Lockheed Martin Corporation Apparatus and method for fiber-laser output-beam shaping for spectral beam combination
JP6628287B2 (ja) * 2014-05-07 2020-01-08 国立大学法人電気通信大学 レーザー装置
LT6261B (lt) * 2014-08-06 2016-04-11 Valstybinis mokslinių tyrimų institutas Fizinių ir technologijos mokslų centras Ultratrumpųjų šviesos impulsų generavimo būdas ir generatorius
US9722390B2 (en) 2015-01-26 2017-08-01 Advalue Photonics, Inc. Ultrashort pulse fiber amplifier using rare-earth doped gain fibers
US9812837B2 (en) 2015-01-26 2017-11-07 Advalue Photonics, Inc. Ultrashort pulse fiber amplifier with rare-earth doped gain fibers
WO2017004473A1 (en) * 2015-06-30 2017-01-05 Cornell University Multimodal imaging source based on femtosecond lasers for picosecond pulse generation
CN105390912B (zh) * 2015-12-10 2018-10-09 中国空间技术研究院 基于预啁啾管理的低噪声光纤飞秒激光放大器
US9865982B1 (en) * 2016-03-30 2018-01-09 Rockwell Collins, Inc. Environmentally robust and compact mode-locked laser
WO2017222022A1 (ja) * 2016-06-23 2017-12-28 大学共同利用機関法人 高エネルギー加速器研究機構 ファイバーレーザー回路
WO2018089997A1 (en) * 2016-11-14 2018-05-17 Regents Of The University Of Colorado, A Body Corporate Compact diode laser source
DE102016124490B4 (de) * 2016-12-15 2023-10-26 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. MOPA-Lasersystem mit Rückreflexschutz
EP3586410B1 (en) * 2017-03-29 2024-01-24 IPG Photonics Corporation Chirped pulse amplification laser system
JP6337983B2 (ja) * 2017-03-31 2018-06-06 ソニー株式会社 半導体レーザ装置組立体
CN107086428B (zh) * 2017-06-08 2023-06-09 中国电子科技集团公司第三十四研究所 一种高峰值功率的窄线宽光纤脉冲激光器及其使用方法
WO2018237048A1 (en) * 2017-06-20 2018-12-27 Ipg Photonics Corporation HIGH POWER INTEGRATED DISTRIBUTION CABLE
US10348051B1 (en) * 2018-05-18 2019-07-09 Luminar Technologies, Inc. Fiber-optic amplifier
CN110858698B (zh) * 2018-08-24 2020-11-06 苏州曼德特光电技术有限公司 中红外飞秒光纤激光光源***
CN109379143B (zh) * 2018-09-04 2020-09-15 武汉光迅科技股份有限公司 一种波长可调谐光接收组件
US11353773B2 (en) * 2018-10-05 2022-06-07 Thorlabs, Inc. Microjoule amplifier system for three photon microscopy utilizing existing femtosecond lasers used for two photon microscopy as a seed source
CN109217098B (zh) * 2018-10-29 2019-10-15 中国人民解放军国防科技大学 光纤激光振荡器抑制受激拉曼散射的方法
TWI705668B (zh) * 2019-03-21 2020-09-21 國立虎尾科技大學 光纖式共振光束之無線光訊息與功率傳輸系統
WO2020203900A1 (ja) * 2019-03-29 2020-10-08 株式会社フジクラ 活性元素添加光ファイバ、共振器、及び、ファイバレーザ装置
US11646541B2 (en) 2019-11-20 2023-05-09 Electronics And Telecommunications Research Institute Femtosecond laser device
WO2021126575A1 (en) 2019-12-20 2021-06-24 Imra America, Inc. Precision light source
DE102020201693A1 (de) * 2020-02-11 2021-08-12 Trumpf Laser Gmbh Verfahren zum Verstärken eines ultrakurzen Laserpulses und Verfahren zum Auslegen eines Verstärkungssystems
CN111934176A (zh) * 2020-08-07 2020-11-13 中国科学院物理研究所 少周期量级高能飞秒脉冲产生装置和应用
CN113285334B (zh) * 2021-05-11 2022-08-09 中国科学院上海光学精密机械研究所 超强啁啾激光脉冲非对称四光栅压缩装置
CN113451867A (zh) * 2021-05-21 2021-09-28 中国科学院西安光学精密机械研究所 基于大色散量匹配的紧凑型大能量全光纤飞秒激光器
DE102021207809A1 (de) 2021-07-21 2023-01-26 Trumpf Laser Gmbh Vorrichtung zur Kombination von kohärenten Laserstrahlen und Lasersystem
DE102021207793A1 (de) 2021-07-21 2023-01-26 Trumpf Laser Gmbh Faser-Strecker, Phasen-Einstelleinrichtung und optische Anordnung
US20230283039A1 (en) * 2022-03-07 2023-09-07 Fujitsu Limited Stimulated brillouin scattering suppressed highly non-linear optical fiber
CN118225243A (zh) * 2024-05-23 2024-06-21 佛山科学技术学院 一种光学啁啾小波变换测量激光脉冲装置及其测量方法

Family Cites Families (82)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4815079A (en) 1987-12-17 1989-03-21 Polaroid Corporation Optical fiber lasers and amplifiers
WO1991017593A1 (en) * 1990-05-02 1991-11-14 British Telecommunications Public Limited Company Optical waveguide laser
US5303314A (en) * 1993-03-15 1994-04-12 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Method and apparatus for polarization-maintaining fiber optical amplification with orthogonal polarization output
US5307436A (en) 1993-04-20 1994-04-26 Corning Incorporated Partially detached core optical waveguide
US5689519A (en) 1993-12-20 1997-11-18 Imra America, Inc. Environmentally stable passively modelocked fiber laser pulse source
US5499134A (en) * 1994-08-24 1996-03-12 Imra America Optical pulse amplification using chirped Bragg gratings
US5633885A (en) 1994-09-29 1997-05-27 Imra America, Inc. Frequency chirp control and compensation for obtaining broad bandwidth ultrashort optical pulses from wavelength-tunable lasers
US5450427A (en) 1994-10-21 1995-09-12 Imra America, Inc. Technique for the generation of optical pulses in modelocked lasers by dispersive control of the oscillation pulse width
US5696782A (en) 1995-05-19 1997-12-09 Imra America, Inc. High power fiber chirped pulse amplification systems based on cladding pumped rare-earth doped fibers
US5627848A (en) 1995-09-05 1997-05-06 Imra America, Inc. Apparatus for producing femtosecond and picosecond pulses from modelocked fiber lasers cladding pumped with broad area diode laser arrays
US5701319A (en) 1995-10-20 1997-12-23 Imra America, Inc. Method and apparatus for generating ultrashort pulses with adjustable repetition rates from passively modelocked fiber lasers
US5854865A (en) 1995-12-07 1998-12-29 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Method and apparatus for side pumping an optical fiber
US5720894A (en) 1996-01-11 1998-02-24 The Regents Of The University Of California Ultrashort pulse high repetition rate laser system for biological tissue processing
US5847863A (en) * 1996-04-25 1998-12-08 Imra America, Inc. Hybrid short-pulse amplifiers with phase-mismatch compensated pulse stretchers and compressors
US5802236A (en) * 1997-02-14 1998-09-01 Lucent Technologies Inc. Article comprising a micro-structured optical fiber, and method of making such fiber
US5862287A (en) 1996-12-13 1999-01-19 Imra America, Inc. Apparatus and method for delivery of dispersion compensated ultrashort optical pulses with high peak power
US5880877A (en) 1997-01-28 1999-03-09 Imra America, Inc. Apparatus and method for the generation of high-power femtosecond pulses from a fiber amplifier
US6249630B1 (en) 1996-12-13 2001-06-19 Imra America, Inc. Apparatus and method for delivery of dispersion-compensated ultrashort optical pulses with high peak power
US6151338A (en) 1997-02-19 2000-11-21 Sdl, Inc. High power laser optical amplifier system
US5892615A (en) 1997-03-17 1999-04-06 Sdl, Inc. Output power enhancement in optical fiber lasers
US6198568B1 (en) 1997-04-25 2001-03-06 Imra America, Inc. Use of Chirped Quasi-phase-matched materials in chirped pulse amplification systems
JPH10333184A (ja) 1997-06-04 1998-12-18 Advanced Display:Kk 液晶表示装置の調整方法及び調整装置
US5818630A (en) * 1997-06-25 1998-10-06 Imra America, Inc. Single-mode amplifiers and compressors based on multi-mode fibers
GB9713422D0 (en) 1997-06-26 1997-08-27 Secr Defence Single mode optical fibre
US5864644A (en) 1997-07-21 1999-01-26 Lucent Technologies Inc. Tapered fiber bundles for coupling light into and out of cladding-pumped fiber devices
US5907652A (en) 1997-09-11 1999-05-25 Lucent Technologies Inc. Article comprising an air-clad optical fiber
US6108474A (en) 1997-12-11 2000-08-22 Lucent Technologies Inc. Optical pulse compressor for optical communications systems
US5982963A (en) 1997-12-15 1999-11-09 University Of Southern California Tunable nonlinearly chirped grating
US6453093B2 (en) 2000-01-07 2002-09-17 Univerisity Of Southern California Tunable optical dispersion-slope compensation based on a nonlinearly-chirped bragg grating
US6072811A (en) 1998-02-11 2000-06-06 Imra America Integrated passively modelocked fiber lasers and method for constructing the same
US6034975A (en) 1998-03-09 2000-03-07 Imra America, Inc. High power, passively modelocked fiber laser, and method of construction
US6252892B1 (en) 1998-09-08 2001-06-26 Imra America, Inc. Resonant fabry-perot semiconductor saturable absorbers and two photon absorption power limiters
KR20010088803A (ko) 1998-09-15 2001-09-28 알프레드 엘. 미첼슨 축변화 구조를 가지는 도파관
US6556346B1 (en) 1998-09-22 2003-04-29 Corning O.T.I.Spa Optical amplifying unit and optical transmission system
JP3390755B2 (ja) * 1998-09-29 2003-03-31 科学技術振興事業団 波長可変短パルス光発生装置及び方法
US6399198B1 (en) * 1998-12-23 2002-06-04 Owens Corning Fiberglas Technology, Inc. Nonaqueous sizing system for glass fibers and injection moldable polymers
GB9903918D0 (en) 1999-02-19 1999-04-14 Univ Bath Improvements in and relating to photonic crystal fibres
US6236779B1 (en) * 1999-05-24 2001-05-22 Spectra Physics Lasers, Inc. Photonic crystal fiber system for sub-picosecond pulses
US6650466B1 (en) * 1999-08-27 2003-11-18 Frank Wise High-energy pulse compression using phase shifts produced by the cascade quadriatic nonlinearity
US6788865B2 (en) 2000-03-03 2004-09-07 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Polarization maintaining optical fiber with improved polarization maintaining property
US7394591B2 (en) 2000-05-23 2008-07-01 Imra America, Inc. Utilization of Yb: and Nd: mode-locked oscillators in solid-state short pulse laser systems
US6885683B1 (en) * 2000-05-23 2005-04-26 Imra America, Inc. Modular, high energy, widely-tunable ultrafast fiber source
US7088756B2 (en) 2003-07-25 2006-08-08 Imra America, Inc. Polarization maintaining dispersion controlled fiber laser source of ultrashort pulses
US7190705B2 (en) 2000-05-23 2007-03-13 Imra America. Inc. Pulsed laser sources
US6445862B1 (en) * 2000-06-20 2002-09-03 Corning Incorporated Dispersion compensating photonic crystal fiber
AU2001281741A1 (en) 2000-07-21 2002-02-18 Crystal Fibre A/S Dispersion manipulating fibre
US6792188B2 (en) * 2000-07-21 2004-09-14 Crystal Fibre A/S Dispersion manipulating fiber
US6833954B2 (en) 2000-09-20 2004-12-21 Teraxion Inc. Lithographic method for manufacturing a mask used in the fabrication of a fiber Bragg grating
GB2384323B (en) 2000-11-10 2004-12-29 Crystal Fibre As Microstructured optical fibres
US6570704B2 (en) * 2001-03-14 2003-05-27 Northrop Grumman Corporation High average power chirped pulse fiber amplifier array
US6954575B2 (en) 2001-03-16 2005-10-11 Imra America, Inc. Single-polarization high power fiber lasers and amplifiers
JP2002296438A (ja) 2001-03-29 2002-10-09 Fujikura Ltd 偏波保持光ファイバおよびその母材の製造方法
US20020181911A1 (en) 2001-04-30 2002-12-05 Wadsworth William John Optical material and a method for its production
US7590323B2 (en) 2001-08-30 2009-09-15 Crystal Fibre A/S Optical fibre with high numerical aperture, method of its production, and use thereof
US7327922B2 (en) 2001-10-09 2008-02-05 Crystal Fibre A/S Hermetically sealed optical fibre with voids or holes, method of its production, and its use
AU2002337338A1 (en) 2001-10-30 2003-05-12 Southampton Photonics Limited An optical light source
US6825974B2 (en) 2001-11-06 2004-11-30 Sandia National Laboratories Linearly polarized fiber amplifier
GB2385460B (en) * 2002-02-18 2004-04-14 Univ Southampton "Pulsed light sources"
EP1485737B1 (en) 2002-03-15 2009-07-22 Crystal Fibre A/S Microstructured optical fibre with cladding recess, a method of its production, and apparatus comprising same
US6760356B2 (en) 2002-04-08 2004-07-06 The Regents Of The University Of California Application of Yb:YAG short pulse laser system
WO2003096495A1 (en) * 2002-05-10 2003-11-20 The Regents Of The University Of Colorado Pulse amplification with stretcher providing negative dispersion
US6804045B2 (en) * 2002-05-24 2004-10-12 The Regents Of The University Of California Optical chirped beam amplification and propagation
US6823093B2 (en) 2002-06-11 2004-11-23 Jds Uniphase Corporation Tunable micro-optic architecture for combining light beam outputs of dual capillary polarization-maintaining optical fibers
US20040014526A1 (en) 2002-07-17 2004-01-22 Kulas Charles J. Interface arbitrator for allowing multiple devices to share physical input/output interfaces and other resources
US7251258B2 (en) * 2002-12-12 2007-07-31 Cornell Research Foundation, Inc. Femtosecond ytterbium fiber laser with photonic crystal fiber for dispersion control
US7224518B2 (en) * 2003-02-25 2007-05-29 Toptica Photonics Ag Fiber-optic amplification of light pulses
US6979798B2 (en) * 2003-03-07 2005-12-27 Gsi Lumonics Corporation Laser system and method for material processing with ultra fast lasers
US7095772B1 (en) * 2003-05-22 2006-08-22 Research Foundation Of The University Of Central Florida, Inc. Extreme chirped/stretched pulsed amplification and laser
US7257302B2 (en) 2003-06-03 2007-08-14 Imra America, Inc. In-line, high energy fiber chirped pulse amplification system
US7414780B2 (en) 2003-06-30 2008-08-19 Imra America, Inc. All-fiber chirped pulse amplification systems
US20050169324A1 (en) * 2004-01-30 2005-08-04 Ilday Fatih O. Self-similar laser oscillator
WO2005094275A2 (en) 2004-03-25 2005-10-13 Imra America, Inc. Optical parametric amplification, optical parametric generation, and optical pumping in optical fibers systems
US7804864B2 (en) 2004-03-31 2010-09-28 Imra America, Inc. High power short pulse fiber laser
US20060013272A1 (en) * 2004-06-24 2006-01-19 High Q Laser Production Gmbh Laser system with optical parametric amplifier
US7424185B2 (en) 2005-01-24 2008-09-09 University Of Central Florida Research Foundation, Inc. Stretching and compression of laser pulses by means of high efficiency volume diffractive gratings with variable periods in photo-thermo-refractive glass
JP5469861B2 (ja) 2005-04-14 2014-04-16 コーネル リサーチ ファウンデーション，インコーポレーティッド チャープパルスファイバ増幅器
US7809222B2 (en) 2005-10-17 2010-10-05 Imra America, Inc. Laser based frequency standards and their applications
US8120778B2 (en) 2009-03-06 2012-02-21 Imra America, Inc. Optical scanning and imaging systems based on dual pulsed laser systems
WO2007142843A2 (en) 2006-05-24 2007-12-13 Cornell Research Foundation, Inc. Chirped-pulse quadratic nonlinearity-based high-energy pulse compressor
US8154793B2 (en) 2007-05-25 2012-04-10 Cornell University Nonlinear chirped pulse fiber amplifier with pulse compression
US8730570B2 (en) * 2009-07-01 2014-05-20 Calmar Optcom, Inc. Optical pulse compressing based on chirped fiber bragg gratings for pulse amplification and fiber lasers
JP5764566B2 (ja) 2009-10-02 2015-08-19 イムラ アメリカ インコーポレイテッド モード同期レーザによる光信号処理

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104254952A (zh) * 2012-01-06 2014-12-31 以卡尔马激光名义经营的卡尔马光通信公司 基于两级脉冲处理生成超短激光脉冲

Also Published As

Publication number Publication date
US20150255942A1 (en) 2015-09-10
US8503069B2 (en) 2013-08-06
US20100302627A1 (en) 2010-12-02
US7414780B2 (en) 2008-08-19
US20080273238A1 (en) 2008-11-06
US8228597B2 (en) 2012-07-24
KR20070083562A (ko) 2007-08-24
US20130293947A1 (en) 2013-11-07
JP2008517460A (ja) 2008-05-22
EP1815281A2 (en) 2007-08-08
WO2006057655A8 (en) 2007-08-23
US9042004B2 (en) 2015-05-26
KR20090016018A (ko) 2009-02-12
WO2006057655A2 (en) 2006-06-01
KR100895917B1 (ko) 2009-05-07
WO2006057655A3 (en) 2007-04-26
EP1815281B1 (en) 2019-02-27
EP1815281A4 (en) 2009-05-06
US20050105865A1 (en) 2005-05-19
US10096962B2 (en) 2018-10-09
JP5555686B2 (ja) 2014-07-23
CN101076748A (zh) 2007-11-21
JP2012103716A (ja) 2012-05-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100578269C (zh) 全光纤啁啾脉冲放大***
US9252554B2 (en) Compact, coherent, high brightness light sources for the mid and far IR
US7477666B2 (en) All fiber based short pulse amplification at one micron
US9246296B2 (en) Laser or amplifier optical device seeded with nonlinearly generated light
CN102449936A (zh) 用于在高功率级联拉曼光纤激光器中抑制反向激光发射的***和技术
JP2006332666A (ja) 全ファイバをベースにした１ミクロンにおける短パルス増幅
US9684223B2 (en) High efficiency fiber optical parametric oscillator
Tench et al. Broadband high gain polarization-maintaining holmium-doped fiber amplifiers
US20070177642A1 (en) Achieving ultra-short pulse in mode locked fiber lasers by flattening gain shape
LU101629B1 (en) A method and system for generation of optical pulses of light
Meng et al. 57-fs, Er-doped all-fiber all-polarization-maintaining amplifier based on a hybrid DCF/FBG scheme for dispersion compensation
Krylov et al. High-power dispersion managed soliton thulium doped fiber laser
Wu et al. Femtosecond pulses generated from a compact all-polarization-maintaining (PM) Ytterbium-doped fiber laser
Li et al. High Average Power Picosecond Thulium-doped All-fiber Amplifier
JP2004037949A (ja) 多波長光源
Abrardi et al. High spectral power density supercontinuum source at 1.3 µm suitable for optical coherence tomography applications
JP2004037948A (ja) 多波長光源および光通信システム
Jasapara et al. Diffraction limited amplification of picosecond pulses at 1.55 μm wavelength to 14 kW peak power in a single stage core-pumped Er fiber amplifier

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20100106

Termination date: 20180314

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee