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Generation of single solitons tunable from 3 to3.8μm in cascaded Er^(3+)-doped and Dy^(3+)-doped fluoride fiber amplifiers

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Photonics Research 2022年第9期10卷 2140-2146页

作者： linpeng yu JINHUI LIANG SHITING HUANG JINZHANG WANG JIACHEN WANG XING LUO PEIGUANG YAN FANLONG DONG XING LIU QITAO LUE CHUNyu GUO SHUANGCHEN RUAN Shenzhen Key Laboratory of Laser Engineering Guangdong Provincial Key Laboratory of Micro/Nano Optomechatronics EngineeringKey Laboratory of Optoelectronic Devices and Systems of Ministry of Education and Guangdong ProvinceCollege of Physics and Optoelectronic EngineeringShenzhen UniversityShenzhen 518060China Key Laboratory of Advanced Optical Precision Manufacturing Technology of Guangdong Higher Education Institutes Shenzhen Technology UniversityShenzhen 518118China Han’s Laser Technology Industry Group Co. Ltd.Shenzhen 518057China

High-power tunable femtosecond mid-infrared(MIR)pulses are of great interest for many scientific and industrial *** we demonstrate a compact fluoride-fiber-based system that generates single solitons tunable from 3 to 3.8μ*** system is composed of an Er:ZBLAN fiber oscillator and amplifier followed by a fusion-spliced Dy:ZBLAN fiber *** Er:ZBLAN fiber amplifier acts as a power booster as well as a frequency shifter to generate Raman solitons up to 3μ*** Dy:ZBLAN fiber amplifier transfers the energy from the residual 2.8μm radiation into the Raman solitons using an in-band pumping scheme,and further extends the wavelength up to 3.8μ*** residual pump radiation and secondary solitons accompanying the soliton self-frequency shift(SSFS)are recycled to amplify Raman solitons,consequently displaying a higher output power and pulse energy,a wider shifting range,and an excellent spectral *** 252 fs pulses at3.8μm with a record average power of 1.6 W and a pulse energy of 23 n J are *** work provides an effective way to develop high-power widely tunable ultrafast single-soliton MIR laser sources,and this method can facilitate the design of other SSFS-based laser systems for single-soliton generation.

关键词： fiber tunable amplifier

Nonlinear spectral cleaning effect in cross-polarized wave generation

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Chinese Physics B 2018年第5期27卷 281-286页

作者： linpeng yu Yi Xu Fenxiang Wu Xiaojun Yang Zongxin Zhang yuanfeng Wu yuxin Leng Zhizhan Xu State Key Laboratory of High Field Laser Physics Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics Chinese Academy of Sciences Shanghai 201800 China University of Chinese Academy of Sciences Beijing 100049 China

The underlying mechanism of the spectral cleaning effect of the cross-polarized wave（XPW） generation process was theoretically investigated. This study shows that the spectral noise of an input spectrum can be removed in the XPW generation process and that the spectral cleaning effect depends on the characteristics of the input pulses, such as the chirp and Fourier-transform-limited duration of the initial pulse, and the modulation amplitude and frequency of the spectral noise. Though these factors codetermine the output spectrum of the XPW generation process, the spectral cleaning effect is mainly affected by the initial pulse chirp. The smoothing of the spectrum in the XPW generation process leads to a significant enhancement of the coherent contrast.

关键词： nonlinear optics cross-polarized wave generation spectral cleaning effect

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离子减薄技术在藤纤维力学性质测试上的应用

安徽农业大学学报 2024年第2期51卷 353-358页

作者：汪佑宏杨明亮薛夏余林鹏江泽慧田根林安徽农业大学材料与化学学院合肥230036 国际竹藤中心北京100102

为构建棕榈藤材纤维细胞壁结构模型,探索棕榈藤强韧机理,选择高地钩叶藤为研究对象,将离析获得的藤皮纤维运用场发射双束扫描电镜产生的离子束经过离子腔加速,对纤维细胞两侧表面对称进行纳米级别的减薄,采用Instron微型力学试验机进行... 详细信息

为构建棕榈藤材纤维细胞壁结构模型,探索棕榈藤强韧机理,选择高地钩叶藤为研究对象,将离析获得的藤皮纤维运用场发射双束扫描电镜产生的离子束经过离子腔加速,对纤维细胞两侧表面对称进行纳米级别的减薄,采用Instron微型力学试验机进行拉伸测试,并用激光共聚焦显微镜对纤维的断口面积进行测量,计算单纤维的拉伸强度和拉伸弹性模量。用超薄切片机对藤试样表面进行抛光,其中对纤维细胞壁要进行减薄的,则要先对该试样进行喷金处理,然后应用纳米压痕仪对高地钩叶藤纤维细胞壁进行纳米压痕试验,采用Oliver and Pharr理论计算纵向硬度和纵向弹性模量。研究结果表明,高地钩叶藤单纤维拉伸强度、拉伸弹性模量分别为475.21 MPa和7.42 GPa;纤维拉伸强度和断裂伸长率随藤材高度增加(即随藤龄减小)而逐渐减小。纤维拉伸强度、拉伸弹性模量及断裂伸长率,均表现为藤皮>藤芯。减薄处理的藤皮纤维拉伸强度与离析的单纤维拉伸强度变化趋势相反,而单纤维拉伸弹性模量变化趋势与离析的纤维一致。高地钩叶藤藤皮纤维细胞壁纵向硬度和纵向弹性模量分别为0.25和7.01GPa,藤皮纤维细胞壁纵向硬度和纵向弹性模量,随藤材高度增加(即随藤龄减小)而逐渐减小。中部和梢部藤皮纤维减薄后的微柱的纵向弹性模量分别为6.20和3.87 GPa,比对照纤维分别减小了24.2%和12.2%。中部和梢部藤皮纤维减薄后的细胞壁纵向硬度分别为0.24和0.19GPa,均略小于未进行减薄处理的对应的纤维细胞壁的纵向硬度。减薄处理后,高地钩叶藤单纤维拉伸强度和拉伸弹性模量均有较大程度下降,纵向弹性模量和纵向硬度略有下降。表明纤维细胞壁的外层拉伸强度、拉伸弹性模量、纵向硬度和纵向弹性模量较内层大,而断裂伸长率却小于内层。

关键词：高地钩叶藤离子减薄激光技术纤维力学纤维拉伸纳米压痕

High-power mid-infrared femtosecond master oscillator power amplifier Er:ZBLAN fiber laser system

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High Power Laser Science and Engineering 2023年第4期11卷 85-90页

作者： linpeng yu Jinhui Liang Qinghui Zeng Jiacheng Wang Xing Luo Jinzhang Wang Peiguang Yan Fanlong Dong Xing Liu Qitao Lü Chunyu Guo Shuangchen Ruan Shenzhen Key Laboratory of Laser Engineering Guangdong Provincial Key Laboratory of Micro/Nano Optomechatronics EngineeringKey Laboratory of Optoelectronic Devices and Systems of Ministry of Education and Guangdong ProvinceState Key Laboratory of Radio Frequency Heterogeneous IntegrationCollege of Physics and Optoelectronic EngineeringShenzhen UniversityShenzhenChina Key Laboratory of Advanced Optical Precision Manufacturing Technology of Guangdong Higher Education Institutes Shenzhen Technology UniversityShenzhenChina Han’s Laser Technology Industry Group Co. Ltd.ShenzhenChina

High-power femtosecond mid-infrared(MIR)lasers are of vast importance to both fundamental research and *** report a high-power femtosecond master oscillator power amplifier laser system consisting of a singlemode Er:ZBLAN fiber mode-locked oscillator and pre-amplifier followed by a large-mode-area Er:ZBLAN fiber main *** main amplifier is actively cooled and bidirectionally pumped at 976 nm,generating a slope efficiency of 26.9%.Pulses of 8.12 W,148 fs at 2.8μm with a repetition rate of 69.65 MHz are *** the best of our knowledge,this is the highest average power ever achieved from a femtosecond MIR laser *** a compact ultrafast laser system is promising for a wide range of applications,such as medical surgery and material processing.

关键词： femtosecond fiber laser fluoride fiber amplifier master oscillator power amplifier mid-infrared

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微生物直接电子传递:甲烷代谢古菌研究进展

应用与环境生物学报 2018年第5期24卷 1032-1040页

作者：周婷余林鹏符力周顺桂福建农林大学资源与环境学院

甲烷是重要的温室气体,同时也是广泛的可再生能源.深刻认识甲烷代谢过程中的微观机理可为人类实现甲烷的减排及其作为能源的合理利用打下坚实的理论基础.古菌介导的直接电子传递（DET）作为甲烷代谢的重要途径,已成为近年来环境微生物... 详细信息

甲烷是重要的温室气体,同时也是广泛的可再生能源.深刻认识甲烷代谢过程中的微观机理可为人类实现甲烷的减排及其作为能源的合理利用打下坚实的理论基础.古菌介导的直接电子传递（DET）作为甲烷代谢的重要途径,已成为近年来环境微生物领域的研究热点.本文对互营氧化产甲烷、电能无机自养产甲烷以及厌氧甲烷氧化3个过程中参与DET的微生物进行综述,并着重阐述它们各自的发生机理. DET既存在于甲烷合成代谢,又涉及厌氧甲烷氧化.前者根据电子来源的不同,可分为微生物种间DET产甲烷和电能无机自养产甲烷两种类型.后者则是甲烷氧化古菌将甲烷氧化产生的电子传递至胞外电子受体.在甲烷合成代谢过程中,产甲烷古菌主要通过互营细菌外膜细胞色素蛋白、菌毛或导电性固体3种方式进行电子的直接吸收.相反,甲烷氧化古菌可通过外膜细胞色素蛋白将电子传递至胞外固体或微生物.今后对于古菌介导的DET研究将集中在甲烷代谢电子传递链的各个组成部分及其与细菌之间的相互作用,以便将DET机制用于实际问题的解决.

关键词：直接电子传递互营产甲烷电能无机自养产甲烷厌氧甲烷氧化

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微生物甲烷厌氧氧化耦合金属还原研究进展

应用与环境生物学报 2020年第4期26卷 844-856页

作者：何丹张尔翼余林鹏周顺桂福建农林大学资源与环境学院福州350002

甲烷是仅次于二氧化碳的重要温室气体.微生物介导的厌氧甲烷氧化(anaerobic oxidation of methane,AOM)是厌氧环境甲烷减排的重要途径,对缓解全球温室效应具有重要意义.AOM既可耦合硫酸盐、硝酸盐、亚硝酸盐等可溶性电子受体的还原,又... 详细信息

甲烷是仅次于二氧化碳的重要温室气体.微生物介导的厌氧甲烷氧化(anaerobic oxidation of methane,AOM)是厌氧环境甲烷减排的重要途径,对缓解全球温室效应具有重要意义.AOM既可耦合硫酸盐、硝酸盐、亚硝酸盐等可溶性电子受体的还原,又能耦合金属氧化物等不溶性固体的还原.本文系统综述了金属还原型甲烷厌氧氧化(metal iondependent anaerobic oxidation of methane,M-AOM)的发现、所涉及微生物及其代谢途径、电子传递过程、环境影响因素等.AOM产生的电子可通过细胞直接接触、微生物纳米导线、金属螯合物、氧化还原电子穿梭体4种途径传递至金属离子或氧化物.微生物介导的金属还原,既包括厌氧甲烷营养古菌(anaerobic methanotrophic archaea,ANME)单独负责M-AOM的整个过程;又包括微生物的互营合作,即首先ANME氧化甲烷,并将产生的电子直接传递至互营微生物,接受ANME的电子来还原金属氧化物.鉴于目前没有成功分离出ANME的单一菌株,未来对M-AOM的研究重点将集中在深入解析M-AOM电子传递机制及其生态分布和对甲烷汇的全球贡献上.(图5表1参129)

关键词：厌氧甲烷氧化金属还原电子传递机制影响因素

Mode-locked fiber laser of 3.5 μm using a single-walled carbon nanotube saturable absorber mirror

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Chinese Optics Letters 2022年第1期20卷 79-84页

作者： Jincheng Wei Peng Li linpeng yu Shuangchen Ruan Keyi Li Peiguang Yan Jiachen Wang Jinzhang Wang Chunyu Guo Wenjun Liu Ping Hua Qitao Lü Shenzhen Key Laboratory of Laser Engineering Key Laboratory of Advanced Optical Precision Manufacturing Technology of Guangdong Higher Education InstitutesGuangdong Provincial Key Laboratory of Micro/Nano Optomechatronics EngineeringCollege of Physics and Optoelectronic EngineeringShenzhen UniversityShenzhen 518060China College of New Materials and New Energies Shenzhen Technology UniversityShenzhen 518118China State Key Laboratory of Information Photonics and Optical Communications School of ScienceBeijing University of Posts and TelecommunicationsBeijing 100876China Faculty of Engineering and Physical Sciences University of SouthamptonSouthampton SO 171BJUK Han’s Laser Technology Industry Group Co. Ltd.Shenzhen 518057China

We report on a mid-infrared fiber laser that uses a single-walled carbon nanotube saturable absorber mirror to realize the mode-locking *** laser generates 3.5 μm ultra-short pulses from an erbium-doped fluoride fiber by utilizing a dual-wavelength pumping *** mode-locking is achieved at the 3.5 μm band with a repetition rate of 25.2 *** maximum average power acquired from the laser in the mode-locking regime is 25 *** experimental results indicate that the carbon nanotube is an effective saturable absorber for mode-locking in the mid-infrared spectral region.

关键词： mid-infrared laser fluoride fiber laser mode-locked laser saturable absorber

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甲烷生物燃料电池的产电影响因素及机制研究

环境科学学报 2021年第9期41卷 3446-3456页

作者：何丹张尔翼杨祖洁余林鹏周顺桂福建农林大学资源与环境学院福州350002

考察了阳极电极材料、电极面积、电极电位、pH、阴极电子受体对甲烷生物燃料电池(MFC)产电性能的影响,并通过高通量测序、循环伏安法(CV)分析了其可能的电催化机制.结果表明,透气布/碳布(GTC)复合材料为阳极时产电性能(1251.3 mA·m^(-... 详细信息

考察了阳极电极材料、电极面积、电极电位、pH、阴极电子受体对甲烷生物燃料电池(MFC)产电性能的影响,并通过高通量测序、循环伏安法(CV)分析了其可能的电催化机制.结果表明,透气布/碳布(GTC)复合材料为阳极时产电性能(1251.3 mA·m^(-2))最佳,分别是石墨烯/中空纤维膜(G-HFM)阳极(34.8 mA·m^(-2))和碳布(CC)阳极(3.21 mA·m^(-2))的36倍和390倍;阳极面积越大,MFC启动时间越快,电流密度越大;当电极恒电位为0.1 V(vs. SHE)时,其产电能力较-0.1、+0.3及+0.5 V时高;pH=7最有利于产电;溶解氧为MFC阴极电子受体时,最大功2率密度(703.9 mW·m^(-2))优于铁氰化钾(457.2 mW·m^(-2))、空气阴极(124.2 mW·m^(-2))和高锰酸钾(20.7 mW·m^(-2))作为电子受体的MFC.阳极室微生物群落结构分析显示,电活性细菌Geobacter(17.14%)和Desulfovibrio(8.51%)为优势种,其产电机理可能是甲烷氧化菌(Methanobacterium、Methylomicrobium等)与电活性细菌协同氧化甲烷驱动MFC产电.添加NO气体、N-乙酰蛋氨酸和蛋白酶K均可明显抑制阳极生物膜的电化学活性,表明其胞外电子传递过程依赖细胞色素c、Ni-Fe氢酶及与电极接触的外膜蛋白的介导作用.

关键词：微生物燃料电池甲烷厌氧氧化产电能力电化学活性高通量测序

多孔陶粒负载水合氧化钛吸磷材料的制备及其性能研究

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工业安全与环保 2013年第6期39卷 9-12页

作者：刘志军司开松向光明周丽红余林鹏武汉中科水生环境工程有限公司

以粉煤灰为主要原料制备多孔陶粒,并在其上负载水合氧化钛以制备吸磷材料。研究结果表明,陶粒吸磷主要通过其中羟基和磷酸根的离子交换实现。在40℃,pH值为10时对磷酸根有较好的吸附能力,饱和吸附量为7.8 mg/g。吸附等温线符合Langmiur... 详细信息

以粉煤灰为主要原料制备多孔陶粒,并在其上负载水合氧化钛以制备吸磷材料。研究结果表明,陶粒吸磷主要通过其中羟基和磷酸根的离子交换实现。在40℃,pH值为10时对磷酸根有较好的吸附能力,饱和吸附量为7.8 mg/g。吸附等温线符合Langmiur吸附模型,吸附动力学符合二级吸附动力学模型。吸附后的滤料可在NaOH中再生,经多次"吸附-解吸"后,其吸附容量可达到1.35 mg/g左右。

关键词：陶粒水合氧化钛吸附除磷再生