Generation of high-power ultrashort optical pulses by semiconductor lasers

Dudelev, V. V.; Zazulin, S.V.; Kolykhalova, E. D.; Losev, S. N.; Deryagin, A. G.; Kuchinskiĭ, V. I.; Efanov, M. V.; Sokolovskiĭ, G. S.

doi:10.1134/s1063785016120191

Cited by 4 publications

(2 citation statements)

References 8 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…When pumped by subnanosecond electric pulses of a laser based on the GaAs/AlGaAs heterostructure created at the Ioffe Institute, relatively low-power laser pulses with a duration of 20–50 ps at wavelengths of 810–850 nm were obtained [ 15 ]. The mode of normalized overthreshold lasing is also used to achieve picosecond pulses on more powerful serial laser diodes [ 11 , 16 ].…”

mentioning

confidence: 99%

Compact Picosecond Diode Lasers

et al. 2022

View full text Add to dashboard Cite

This article presents the electrical circuit, a description of the design, and results of measurements of the radiative watt–ampere and time characteristics of compact inexpensive emitters based on commercial laser diodes with wavelengths from 405 to 850 nm, which operate in the picosecond (70–180 ps) and nanosecond (0.69–1.2 ns) modes. The optical emitter includes a master crystal oscillator based on a microcontroller (frequencies of 76 Hz–20/80 MHz), a synchronization circuit, a low-voltage (9–12 V) subnanosecond electric pulse shaper that operates according to the method of double differentiation, a pump circuit with an adjustable direct current source, and a laser diode. The average light power at a frequency of 80 MHz varies in pico mode from 0.6 to 1.6 mW and in nano mode from 6 to 18 mW. The lasers are powered by a 220 V/12 V, 0.25 A serial power supply, with a power consumption of 3 W and a weight of 0.2 kg.

show abstract

mentioning

confidence: 99%

Compact Picosecond Diode Lasers

et al. 2022

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Для формиро-вания импульсов тока использовался генератор на ос-нове мощных быстродействующих полупроводниковых ключей, подробное описание которых приведено в рабо-те [12], а применение для накачки полупроводниковых лазеров представлено в [13]. Были исследованы мно-гомодовые и одномодовые полупроводниковые лазеры.…”

unclassified

Получение Ультракоротких Мощных Оптических Импульсов От Полупроводниковых Лазеров За Счет Управления Параметрами Токовой Накачки

Колыхалова¹,

Дюделев²,

Зазулин³

et al. 2017

Журнал Технической Физики

View full text Add to dashboard Cite

Исследованы полупроводниковые лазеры с волоконным выводом излучения при накачке мощными короткими импульсами тока. Показано, что подбор параметров токовой накачки дает возможность получить существенное обострение выходного оптического импульса: менее 80 ps для одномодового лазера и 120 ps для широкополоскового многомодового лазера при длительности импульса накачки 1 ns и менее 40 ps для одномодового лазера при длительности импульса накачки 0.5 ns. DOI: 10.21883/JTF.2017.12.45215.2359 На сегодняшний день источники короткоимпульсного оптического излучения с длительностью импульса менее 150 ps и с высокой импульсной мощностью (более 1 W) требуются для многих областей науки и техники, таких как лазерная локация, лазерное экспонирование, оптиче-ская связь, нелинейное преобразование частоты, а также генерация сигналов произвольной формы [1][2][3][4][5]. Обычно для получения выходного импульсного излучения с такими параметрами используют режим модуляции доб-ротности в твердотельных и волоконных лазерах. К со-жалению данный метод связан с существенными неудоб-ствами в применении, а твердотельные и волоконные лазеры громоздки и дороги. Применение полупровод-никовых лазеров является хорошей альтернативой этим подходам. Поэтому получение от таких лазеров мощных импульсов пикосекундной длительности по-прежнему является актуальной задачей. В то же время получение от полупроводниковых лазеров мощных пикосекундных импульсов требует применения импульсного режима накачки, что приводит к влиянию на их Ватт-амперную характеристику сложных динамических эффектов, таких как нетемпературное насыщение усиления [6], задержка включения лазера как с основного, так и с возбуждeн-ного квантового состояния [7,8], срыв генерации [9,10], переключение генерации с основного на возбужденное состояние в процессе развития импульса [11] и др.Настоящая работа посвящена экспериментальному ис-следованию характеристик выходного оптического из-лучения, в частности, обострению выходных импульсов промышленных полупроводниковых лазеров при накач-ке мощными токовыми импульсами наносекундной и субнаносекундной длительности с частотой повторения 1−10 kHz с целью получения от них мощных оптических импульсов пикосекундной длительности. Для формиро-вания импульсов тока использовался генератор на ос-нове мощных быстродействующих полупроводниковых ключей, подробное описание которых приведено в рабо-те [12], а применение для накачки полупроводниковых лазеров представлено в [13]. Были исследованы мно-гомодовые и одномодовые полупроводниковые лазеры. Длина волны генерации многомодовых лазеров находи-лась в диапазоне 960−980 nm, мощность излучения в непрерывном режиме составляла 10 W при токе накач-ки 12 A. Лазеры были оснащены волоконным выводом излучения через многомодовое оптическое волокно с диаметром сердцевины 100 µm. Длина волны генерации узкополосковых одномодовых лазеров находилась вбли-зи 1060 nm. Выходная мощность излучения составляла 170 mW при рабочем токе 300 mA. Вывод излучения осуществлялся через одномодовое оптическое волокно. Следует отметить, что дан...

show abstract