基于多模光纤的全光纤被动模式锁定激光器实现

本文报道了一项创新性的实验成果，首次据作者所知，实现了一种基于步进指数多模光纤的全光纤被动模式锁定激光器（All-fiber passively mode-locked laser）。这种设计的独特之处在于它利用了非线性多模干涉（Nonlinear Multimode Interference, NMMI）现象，将单模光纤与多模光纤结合，实现了高效光输入和输出。其工作原理是通过多模光纤中的第三阶非线性克尔效应（Third-order Nonlinear Kerr Effect）来实现饱和吸收，这是在传统模式锁定技术中较为罕见的应用。 研究团队，由济南大学物理与技术学院的学者们主导，特别是Tao Chen、Qiao Li Zhang、Ya Ping Zhang、Xin Li、Hai Kun Zhang 和 Wei Xi参与，他们对这种结构的物理机制进行了深入理论分析。利用长度为48.8毫米的步进指数多模光纤构建的非线性多模干涉结构，实验测得的调制深度约为5%，表明了其良好的非线性光学性能。 被动模式锁定激光器输出的脉冲具有稳定的周期性，这对于许多高精度应用，如光纤通信、光开关、光谱测量以及高速数据处理等领域都具有重要意义。通过这种新颖的设计，研究者们可能开辟了一条新的途径，使得光纤系统能够在保持紧凑和低复杂度的同时，提升光信号处理的效率和稳定性。 这项研究不仅展示了步进指数多模光纤在新型激光器设计中的潜力，还为未来开发更高效的全光纤模式锁定技术提供了重要的理论基础和技术参考。由于其对光纤技术的革新性和实用性，这篇文章对于推动光纤通信科学与工程领域的发展具有显著价值。