飞秒激光非线性放大系统动力学研究：色散与抽运功率影响

本文主要探讨了光子晶体光纤飞秒激光非线性放大的耦合动力学过程。研究者们构建了一种掺镱（Yb）的大模场面积单偏振光子晶体光纤系统，用于实现飞秒激光的高效放大。在这个系统中，研究者关注了两个关键因素：腔内净色散量和抽运功率。 首先，他们分析了腔内净色散量对振荡级输出参数的影响。当腔内色散为负值且较大时，会导致振荡级产生的脉冲宽度增加，同时减少脉冲间的啁啾效应。这可能是因为负色散有助于脉冲的展宽并减缓其速度变化，有利于非线性过程的发生。 其次，抽运功率的变化也显著影响放大级的性能。当振荡级的抽运功率达到4.53 W时，选择一个接近变换极限的脉冲作为种子，即使在60 W的抽运功率下，放大级可以输出压缩后的无基底短脉冲，脉宽仅为45.7 fs，平均功率达到了28 W。进一步提升抽运功率，如将振荡级抽运功率增至5.08 W，放大级在70 W抽运时能够实现更高输出功率，即34.5 W，对应的脉宽则为53.5 fs。 该研究不仅涉及基础理论，还展示了实际应用中的技术优化。通过深入理解飞秒激光在光子晶体光纤中的耦合动力学，研究人员能够设计出更高效的放大器，对于激光技术在精密测量、光纤通信、材料加工等领域具有重要意义。此外，文章引用了《物理学报》的相关研究成果，例如关于掺Er光纤飞秒光学频率梳、全光纤放大器和高重复频率全光纤模式锁定激光器的技术，显示了作者对该领域其他前沿研究的关注和对相关文献的掌握。 这篇文章的研究成果为未来的光纤激光技术和相关设备设计提供了有价值的数据和理论指导，对于提升光纤激光器的性能和应用范围具有重要的推动作用。