全保偏光子晶体光纤飞秒激光放大器：34 W高功率输出

"全光子晶体光纤单级直接放大产生34 W高功率飞秒脉冲" 这篇摘要介绍了一项科研成果，涉及光纤光学、飞秒激光、非线性放大和高功率领域的技术。研究人员成功构建了一个基于全保偏双包层掺镱大模场面积光子晶体光纤（LMA-PCF）的单级飞秒激光直接放大系统。光子晶体光纤（PCF）在振荡级中以孤子型锁模方式运行，确保了稳定的短脉冲生成。而在放大级，他们采用了非线性放大技术，显著提升了激光脉冲的能量。 该系统的特点在于其高功率输出，实现了34瓦的平均功率，脉冲宽度仅为50飞秒，这意味着极高的峰值功率——16.2兆瓦。这些参数对应的重复频率是42兆赫，每个脉冲的能量约为0.8微焦耳。这种高功率、超短脉宽的特性对于飞秒激光应用如精密材料加工、生物医学成像、超快光谱学以及非线性光学效应的研究具有重要意义。 实验结果表明，全光子晶体光纤的设计和单级放大架构能够有效减小因多级放大带来的潜在问题，如自相位调制（SPM）和非线性失真。自相位调制是高功率激光通过非线性介质时，由于群速度色散导致的相位变化，这会影响脉冲的质量和稳定性。通过优化设计和放大策略，研究人员成功抑制了这些非线性效应，实现了高效、高质量的飞秒脉冲。 此外，这一工作也为未来更高功率、更短脉宽的飞秒激光器开发提供了新的思路和技术基础。在光纤光学领域，这样的创新有助于推动激光技术的进步，特别是在需要高能量、超短脉冲的领域，比如激光切割、微加工、光通信和科学研究等方面。