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重大进展!超快光纤激光器迈向可见光波段

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重大进展!超快光纤激光器迈向可见光波段

发布日期:2020-05-06 00:00:00 作者: 点击:

    近日,厦门大学电子科学与技术学院罗正钱教授课题组在可见光超快光纤激光器研究中取得重要进展,相关成果以“Towards visible-wavelength passively mode-locked lasers in all-fibre format”为题发表在国际光电子学权威期刊《Light: Science & Applications》(Light: Science & Applications 9:61,2020)上。

  产生超短脉冲的锁模光纤激光器具有小型化、稳定性佳和良好的光束质量等优点,在材料加工、医学、光谱学、光通信和科学研究等领域有着巨大的应用价值。近几十年来,在近红外和中红外光谱区工作的锁模超快光纤激光器得到了很好的发展,但可见光波段(380–760nm)的超快激光源仍然严重依赖钛宝石锁模激光器和光学参量放大系统,因此面临占地面积大和成本高等问题。

光纤激光器

  近二十年来,可见光全光纤被动锁模光纤激光器的研究进展甚微。主要的挑战如下:(1)低损耗可见增益光纤的制造相对困难,几乎所有具有氟化物玻璃主体材料的可见增益光纤都不能与其他光纤低损耗熔接,阻碍了可见光纤的形成;(2)缺少与光纤兼容的可见模式锁定器(例如可见的可饱和吸收体);(3)可见波长光纤组件(光纤隔离器、波分复用器、耦合器、高功率泵浦源等)相对不成熟,也在一定程度上限制了全光纤可见激光器的实现。(4)光纤腔在可见光波长下的色散大大增加了被动锁模的难度。由于低损耗软玻璃纤维的迅速发展(如ZBLAN光纤)和高功率蓝色激光二极管(LDs),近年来,稀土共掺ZBLAN光纤可以在可见波长下提供高性能的光学增益。因此提出了一种新的工作模式——耗散孤子谐振机制(DSR)以克服超大色散光纤腔被动锁模的困难。基于DSR机制,在1.55微米的正常色散Er/Yb共掺光纤激光器中成功地获得了约10 μJ的高能DSR脉冲短波长为927 nm的强正色散掺钕光纤激光器也被锁模。如果能很好地将DSR机制与上述可见区的进展结合起来,那么可见波长被动锁模光纤激光器的突破是有望实现的。  

相关标签:45W光纤激光器

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