突破带宽限制的高功率飞秒自相似光纤激光放大系统

本文主要探讨了一种高功率飞秒自相似光纤激光放大系统，这是一种先进的光纤激光技术，它利用自相似光纤激光放大技术作为核心。这种系统通过非线性光谱展宽策略，有效地突破了传统光纤增益带宽的限制，使得系统能够产生高强度、超短脉冲的输出。具体来说，该系统实现了中心波长为1030纳米，重复频率高达40兆赫兹，平均功率达到34瓦，脉冲宽度仅为50飞秒（fs）的高质量脉冲，峰值功率更是达到了惊人的17兆瓦（MW）。这种高效率的脉冲特性对于许多科学和技术领域具有重大意义。 系统的核心组件是可饱和吸收体锁模技术，它有助于保持激光脉冲的稳定性，避免模式噪声和噪声积累。此外，采用了啁啾光纤布拉格光栅（Chirped Fiber Bragg Grating，CFBG）进行腔内色散补偿，与传统的啁啾脉冲放大技术相比，该设计具有结构简化和集成度高的优势，提高了系统的整体性能。 在实现高功率输出的同时，文章还强调了对光纤热管理技术和数字测控技术（Field-Programmable Gate Array，FPGA）的应用，这两大技术显著提升了系统的稳定性和鲁棒性，确保了长时间连续运行的能力，减少了故障发生的可能性。这种系统的优化设计和关键技术的进步，无疑极大地推动了飞秒光纤激光在材料加工、生物医学、量子通信等众多领域的广泛应用。 高功率飞秒自相似光纤激光放大系统代表了光纤激光技术的前沿进展，其在提高激光性能、优化系统结构以及增强稳定性方面的创新，为现代科学技术的发展提供了强大的光源支持。