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Towards visible-wavelength passively mode-locked lasers in all-fibre format.
Light: Science & Applications ( IF 20.6 ) Pub Date : 2020-04-14 , DOI: 10.1038/s41377-020-0305-0 Jinhai Zou 1 , Chuchu Dong 1 , Hongjian Wang 1 , Tuanjie Du 1 , Zhengqian Luo 1
Light: Science & Applications ( IF 20.6 ) Pub Date : 2020-04-14 , DOI: 10.1038/s41377-020-0305-0 Jinhai Zou 1 , Chuchu Dong 1 , Hongjian Wang 1 , Tuanjie Du 1 , Zhengqian Luo 1
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Mode-locked fibre lasers (MLFLs) are fundamental building blocks of many photonic systems used in industrial, scientific and biomedical applications. To date, 1-2 μm MLFLs have been well developed; however, passively mode-locked fibre lasers in the visible region (380-760 nm) have never been reported. Here, we address this challenge by demonstrating an all-fibre visible-wavelength passively mode-locked picosecond laser at 635 nm. The 635 nm mode-locked laser with an all-fibre figure-eight cavity uses a Pr/Yb codoped ZBLAN fibre as the visible gain medium and a nonlinear amplifying loop mirror as the mode-locking element. First, we theoretically predict and analyse the formation and evolution of 635 nm mode-locked pulses in the dissipative soliton resonance (DSR) regime by solving the Ginzburg-Landau equation. Then, we experimentally demonstrate the stable generation of 635 nm DSR mode-locked pulses with a pulse duration as short as ~96 ps, a radio-frequency signal-to-noise ratio of 67 dB and a narrow spectral bandwidth of <0.1 nm. The experimental results are in excellent agreement with our numerical simulations. In addition, we also observe 635 nm noise-like pulse operation with a wide (>1 nm) and modulated optical spectrum. This work represents an important step towards miniaturized ultrafast fibre lasers in the visible spectral region.
中文翻译：
转向全光纤格式的可见波长无源锁模激光器。
锁模光纤激光器（MLFL）是工业，科学和生物医学应用中使用的许多光子系统的基本构件。迄今为止，已经很好地开发了1-2μmMLFL。然而，从未见过在可见光区域（380-760 nm）内无源锁模光纤激光器的报道。在这里，我们通过演示635 nm的全光纤可见波长被动锁模皮秒激光器解决了这一挑战。具有全光纤八字形腔的635 nm锁模激光器使用Pr / Yb共掺杂ZBLAN光纤作为可见增益介质，并使用非线性放大环镜作为锁模元件。首先，我们通过求解Ginzburg-Landau方程，从理论上预测并分析了在耗散孤子共振（DSR）机制中635 nm锁模脉冲的形成和演化。然后，我们通过实验证明，可以稳定产生635 nm DSR锁模脉冲，脉冲持续时间短至〜96 ps，射频信噪比为67 dB，窄光谱带宽<0.1 nm。实验结果与我们的数值模拟非常吻合。此外，我们还观察到了635 nm的类似于噪声的脉冲操作，具有宽广的（> 1 nm）和调制的光谱。这项工作代表了朝着可见光谱区域中的微型超快光纤激光器迈出的重要一步。我们还观察到了635 nm的类似于噪声的脉冲操作，具有较宽的（> 1 nm）和调制的光谱。这项工作代表了朝着可见光谱区域中的微型超快光纤激光器迈出的重要一步。我们还观察到635 nm的类似于噪声的脉冲操作，具有较宽的（> 1 nm）和调制的光谱。这项工作代表了朝着可见光谱区域中的微型超快光纤激光器迈出的重要一步。
更新日期：2020-04-24
中文翻译：
转向全光纤格式的可见波长无源锁模激光器。
锁模光纤激光器（MLFL）是工业，科学和生物医学应用中使用的许多光子系统的基本构件。迄今为止，已经很好地开发了1-2μmMLFL。然而，从未见过在可见光区域（380-760 nm）内无源锁模光纤激光器的报道。在这里，我们通过演示635 nm的全光纤可见波长被动锁模皮秒激光器解决了这一挑战。具有全光纤八字形腔的635 nm锁模激光器使用Pr / Yb共掺杂ZBLAN光纤作为可见增益介质，并使用非线性放大环镜作为锁模元件。首先，我们通过求解Ginzburg-Landau方程，从理论上预测并分析了在耗散孤子共振（DSR）机制中635 nm锁模脉冲的形成和演化。然后，我们通过实验证明，可以稳定产生635 nm DSR锁模脉冲，脉冲持续时间短至〜96 ps，射频信噪比为67 dB，窄光谱带宽<0.1 nm。实验结果与我们的数值模拟非常吻合。此外，我们还观察到了635 nm的类似于噪声的脉冲操作，具有宽广的（> 1 nm）和调制的光谱。这项工作代表了朝着可见光谱区域中的微型超快光纤激光器迈出的重要一步。我们还观察到了635 nm的类似于噪声的脉冲操作，具有较宽的（> 1 nm）和调制的光谱。这项工作代表了朝着可见光谱区域中的微型超快光纤激光器迈出的重要一步。我们还观察到635 nm的类似于噪声的脉冲操作，具有较宽的（> 1 nm）和调制的光谱。这项工作代表了朝着可见光谱区域中的微型超快光纤激光器迈出的重要一步。
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