亚皮秒光参量啁啾脉冲放大：1030 nm种子源实验

"1030 nm皮秒级光参量啁啾脉冲放大抽运源" 本文探讨了一种使用低温工作的Yb:YAG再生放大器来放大1030 nm光纤锁模激光器产生的250 pJ种子光的技术。这种放大过程允许种子光在放大器内部进行20次往返，从而将单脉冲能量提升至217 μJ，输出频率设定为10 Hz。在这一过程中，由于再生放大器的增益窄化效应，光谱宽度显著减小，从8.9 nm收缩到0.3 nm，相应地，脉冲宽度也从18.0 ps压缩到了5.5 ps，这与理论模拟的0.4 nm和4.2 ps的结果非常接近。该实验结果证实了利用具有窄增益带宽的再生放大器，能够满足亚皮秒光参量啁啾脉冲放大（OPCPA）对脉冲宽度和光谱宽度的严格要求，同时避免了光纤光栅滤波可能引入的高阶非线性效应。 激光器，特别是光纤锁模激光器，是产生短脉冲光源的重要工具。光纤锁模技术使得激光器能够产生超短、高重复率的脉冲，这对于诸如光纤通信、生物医学、精密测量和材料加工等领域具有重要意义。再生放大器作为激光系统中的关键组件，其功能是提高初始低能量脉冲的能量，同时保持或改善脉冲的质量。 在这个实验中，使用低温状态的Yb:YAG再生放大器，主要是因为Yb:YAG晶体在低温下具有更优的光学性能，能够提供高增益且减少非线性效应。增益窄化效应是指当激光脉冲通过增益介质时，由于增益对不同频率部分的不同响应，导致光谱变窄，进而使得脉冲宽度缩短，这是实现亚皮秒脉冲的关键步骤。 光参量啁啾脉冲放大（OPCPA）是一种先进的脉冲放大技术，它利用非线性光学晶体中的频率转换过程，可以在不牺牲脉冲质量的情况下大幅度提升脉冲能量。OPCPA对于保持超短脉冲的特性特别有效，因为它是基于非线性频率转换而非传统的线性光学滤波，从而避免了滤波过程可能引入的副作用。 这项研究展示了低温Yb:YAG再生放大器在亚皮秒级光参量啁啾脉冲放大中的潜力，为未来开发更高效、更稳定的超短脉冲激光系统提供了新的途径。通过优化放大器的设计和操作条件，有可能进一步提高脉冲能量和脉冲质量，以满足更多科研和工业应用的需求。