激光与光电子学进展
为
内包层为直径是
的空气包层
主放大器之所以没有选择更大模场直径的棒状光子晶体光
纤
是因为这种光纤受限于热效应引起的模式不稳定现象
其平均功率限制在百瓦级
最终的脉冲压缩是通
过效率高达
的电介质反射光栅对
来实现
由于最高功率输出时存在退偏振 效应
实际 压
缩效率为
图
平均功率
的
系统结构图
年
华东师范大学的
等
报道了平均功率达
的高功率近红外光学频率梳系统
其载
波包络相位锁定精度在毫赫兹量级
是实现紫外光学频率梳和精密光谱测量的理想光源
系统结构如图
所
示
该系统基于
技术
应用大模场的光子晶体光纤
纤芯 直径 为
包层 直径 为
经
两级预放大和两级主放大后
实现了平均功率为
的近 红外 光学 频率 梳输 出
并利 用非 线性 频率 转换
技术
获得了平均功率为
的
绿光和平均功率为
的
紫外激光脉冲
图
高功率光纤光学频率梳实验结构图
理想的高脉冲能量和高平均功率超快光纤激光系统应该包括
全光纤 的种 子源
脉冲 展宽 器和 放大 器
为确保稳定运行
器件间的连接最好通过光纤熔接实现
自由空间器件保证最少
一般仅脉冲压缩器为自由
空间器件
尽管平均功率达到
和脉冲能量达到毫焦量级的
系统已经有实验说明
但是这
些系统空间器件较多
系统集成
实际应用的难度大
而全光纤系统存在控制非线性效应困难的问题
全光
纤系统输出限制在
和
量级
脉冲能量达到毫焦量级和平均功率千瓦量级的全光纤飞秒激
光系统仍在研究阶段
年
美国
公司的
等
报道了全光纤掺镱高脉冲能量高功率飞秒
系统
包括
两种系统
高脉冲能量飞秒
系统和高平均功率飞秒
系统
如图
所示
高脉 冲能 量飞 秒激
光系统基于 掺镱 超大 纤芯 单模 保偏 棒状 光子 晶体 光纤
长为
纤芯 直径 为
抽运 包层直 径 为
实现了平均功率为
重复频率为
脉冲能量为
压缩后为
脉冲宽
度为
的脉冲激光输出
光束质量为
M
尽管信号光和抽运光是通过空间结构耦合到掺杂光纤
内
但是整个系统已保证非光纤器件最少化
种子源为该公司
系列的光纤激光器
直接输出最大平