Experimentally verified pulse formation model for high-power femtosecond VECSELs
Experimentally verified pulse formation model for high-power femtosecond VECSELs
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经过实验验证的高功率飞秒 VECSEL 脉冲形成模型
DOI：
10.1007/s00340-013-5449-7
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发表时间：
2013
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
U. Keller
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
O. Sieber;M. Hoffmann;V. Wittwer;M. Mangold;M. Golling;B. Tilma;T. Südmeyer;U. Keller
光泵浦垂直外腔表面发射激光器（OP-VECSEL）与半导体可饱和吸收镜（SESAM）被动锁模，产生了亚皮秒半导体激光器中最高的平均输出功率。许多应用，包括频率梳合成和相干超连续谱生成，都需要低于 300 飞秒范围的脉冲。为了达到这种状态，同时保持稳定的高平均功率性能，需要对脉冲形成机制有定量的了解。我们提出了一个数值模型，通过该模型，我们与最近在飞秒范围内进行的两个实验获得了极好的定量一致性，并且我们首次能够正确预测观察到的脉冲持续时间和输出功率。我们的数值模型不仅证实了飞秒范围内的类孤子脉冲形成，而且还使我们能够制定一些明确的指导方针，以将性能扩展到更短的脉冲和更高的平均输出功率。特别是，我们证明了一个关键的 VECSEL 设计参数是高增益饱和通量。通过优化此参数，平均输出功率超过 1 W 的 200 fs 脉冲应该是可能的。
Optically pumped vertical-external-cavity surface-emitting lasers (OP-VECSELs), passively modelocked with a semiconductor saturable absorber mirror (SESAM), have generated the highest average output power from any sub-picosecond semiconductor laser. Many applications, including frequency comb synthesis and coherent supercontinuum generation, require pulses in the sub-300-fs regime. A quantitative understanding of the pulse formation mechanism is required in order to reach this regime while maintaining stable, high-average-power performance. We present a numerical model with which we have obtained excellent quantitative agreement with two recent experiments in the femtosecond regime, and we have been able to correctly predict both the observed pulse duration and the output power for the first time. Our numerical model not only confirms the soliton-like pulse formation in the femtosecond regime, but also allows us to develop several clear guidelines to scale the performance toward shorter pulses and higher average output power. In particular, we show that a key VECSEL design parameter is a high gain saturation fluence. By optimizing this parameter, 200-fs pulses with an average output power of more than 1 W should be possible.
用于飞秒操作的表面发射量子阱激光器增益结构的增益带宽表征。
影响因子：
3.8
作者：
Barnes ME
通讯作者：
Barnes ME
发射 60 飞秒脉冲的被动锁模外腔半导体激光器
影响因子：
35
作者：
Quarterman A
通讯作者：
Quarterman A
影响因子：
11
作者：
S. Calvez;J. Hastie;M. Guina;O. Okhotnikov;M. Dawson
通讯作者：
S. Calvez;J. Hastie;M. Guina;O. Okhotnikov;M. Dawson