Passive, active, and hybrid mode-locking in a self-optimized ultrafast diode laser
Passive, active, and hybrid mode-locking in a self-optimized ultrafast diode laser
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自优化超快二极管激光器中的无源、有源和混合锁模
DOI：
10.1117/12.2290086
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发表时间：
--
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Martin R. Hofmann
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Mohammad Ali Alloush;Rouven H. Pilny;Carsten Brenner;Andreas Klehr;Andrea Knigge;Günther Tränkle;Martin R. Hofmann
半导体激光器是产生超短脉冲的有前途的光源。它们是直接电泵送的，允许紧凑的设计，因此它们是已建立的固态系统的成本效益的替代品。此外，它们的发射波长取决于可以通过改变半导体材料来调谐的带隙。理论上，获得的脉冲宽度可以是几十飞秒。然而，所产生的脉冲通常仅在几百飞秒的范围内。最近，已经表明，通过在谐振器内部实现用于相位和幅度控制的空间光调制器（SLM），可以优化光学带宽。因此，通过使用外部脉冲压缩器，可以获得更短的脉冲。我们提出了一种傅里叶变换外腔装置，它利用超快边发射二极管激光器。所使用的InGaAsP二极管为1 mm长，并且在850 nm的中心波长下发射。研究了采用自适应脉冲整形方法实现被动锁模、主动锁模和混合锁模的最佳条件。对于被动锁模，经外脉冲压缩后，锁模带宽从2.34nm增加到7.2nm，获得了脉宽为216 fs的超短脉冲。对于主动锁模和混合锁模，我们还增加了带宽。对于主动锁模，它从0.26 nm增加到5.06 nm;对于混合锁模，它从3.21 nm增加到8.7 nm。由于脉冲宽度与激光器的带宽密切相关，我们预计通过增加带宽可以进一步减少脉冲持续时间。
Semiconductor lasers are promising sources for generating ultrashort pulses. They are directly electrically pumped, allow for a compact design, and therefore they are cost-effective alternatives to established solid-state systems. Additionally, their emission wavelength depends on the bandgap which can be tuned by changing the semiconductor materials. Theoretically, the obtained pulse width can be few tens of femtoseconds. However, the generated pulses are typically in the range of several hundred femtoseconds only. Recently, it was shown that by implementing a spatial light modulator (SLM) for phase and amplitude control inside the resonator the optical bandwidth can be optimized. Consequently, by using an external pulse compressor shorter pulses can be obtained. We present a Fourier-Transform-External-Cavity setup which utilizes an ultrafast edge-emitting diode laser. The used InGaAsP diode is 1 mm long and emits at a center wavelength of 850 nm. We investigate the best conditions for passive, active and hybrid mode-locking operation using the method of self-adaptive pulse shaping. For passive mode-locking, the bandwidth is increased from 2.34 nm to 7.2 nm and ultrashort pulses with a pulse width of 216 fs are achieved after external pulse compression. For active and hybrid mode-locking, we also increased the bandwidth. It is increased from 0.26 nm to 5.06 nm for active mode-locking and from 3.21 nm to 8.7 nm for hybrid mode-locking. As the pulse width is strongly correlated with the bandwidth of the laser, we expect further reduction in the pulse duration by increasing the bandwidth.
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使用腔内相位和幅度脉冲整形的半导体激光器产生超短脉冲
DOI：
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发表时间：
2015
期刊：
Photonics West - Optoelectronic Materials and Devices
影响因子：
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作者：
B. Döpke;J. Balzer;R. H. Pilny;C. Brenner;A. Klehr;G. Erbert;G. Tränkle;M. Hofmann
通讯作者：
M. Hofmann
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Martin R. Hofmann
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DOI：
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发表时间：
1995
期刊：
影响因子：
--
作者：
M. Schell;J. Yu;M. Tsuchiya;T. Kamiya
通讯作者：
T. Kamiya
DOI：
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发表时间：
1991
期刊：
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影响因子：
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作者：
Melanie Mitchell;S. Forrest;J. Holland
通讯作者：
Melanie Mitchell;S. Forrest;J. Holland