调控2μm波段脉冲激光：饱和吸收器参数对Tm掺杂模式锁定光纤激光器的影响

本文主要探讨了在正常色散、掺铒光纤激光器中，通过饱和吸收器调控脉冲动力学的过程。基于耦合吉布斯-兰道方程，研究者对一种调制深度和饱和功率对这种特殊光纤激光器中的脉冲行为进行了数值模拟。Tm-doped（掺铒）光纤激光器因其在2微米波段的高效能量传输和高脉冲峰值功率输出而受到关注。 首先，脉冲动力学研究的关键在于理解如何有效地利用饱和吸收器的特性。饱和吸收器是激光器中实现脉冲形成和稳定的重要元件，它通过其非线性吸收特性来控制光脉冲的强度和周期。当光脉冲强度超过一定阈值时，饱和吸收器的吸收效率会显著下降，这个过程直接影响着激光器的脉冲形状、宽度和稳定性。 调制深度反映了饱和吸收器对光脉冲信号的响应程度，它决定了激光器能否有效地将连续的光信号转化为短而强烈的脉冲。随着调制深度的增加，激光器能更好地抑制噪声，从而产生更纯净的脉冲，这对于提高激光器的输出功率和脉冲质量至关重要。 另一方面，饱和功率是指能够使饱和吸收器达到饱和状态所需的最小光强。过高的饱和功率可能导致激光器工作不稳定，因为这可能会引发过快的脉冲消减或非线性效应。通过精确控制饱和功率，研究者能够在保持激光器稳定输出的同时，优化脉冲的能量密度和峰值功率。 数值模拟结果显示，优化调制深度和饱和功率参数对于实现2微米波段的高强度、高脉冲峰值功率的光纤激光器至关重要。这不仅有助于提升激光器的性能，还可能推动在光纤通信、材料处理、医学成像等领域中的应用。 这项研究揭示了在正常色散Tm-doped光纤激光器中，通过精细调整饱和吸收器的参数，可以有效控制和优化脉冲动力学，这对于开发高性能、高稳定性的短波长激光器具有重要的理论和实际意义。此外，该研究也为设计新型光纤激光器和优化其操作条件提供了宝贵的指导。