全保偏光纤飞秒激光放大系统：高功率与高质量

"高功率、高质量全保偏光纤飞秒激光放大系统" 本文主要介绍了一种基于全保偏光纤结构的飞秒激光放大系统，该系统采用掺镱的大模场面积保偏双包层光纤作为增益介质，结合啁啾脉冲放大技术，实现了高功率、高质量的飞秒激光脉冲输出。全保偏光纤的设计使得系统具有更高的集成度和长期稳定性，这对于激光系统的紧凑性和可靠性至关重要。 在系统设计中，通过控制展宽光纤的长度，研究人员成功地将三阶色散与非线性啁啾效应相互补偿，从而优化了脉冲的质量和宽度。这是飞秒激光技术中的一个重要环节，因为正确的色散管理能够确保短脉冲的形成和压缩。脉冲宽度的优化对于保持激光的高峰值功率和良好的光束质量是必不可少的。 文章还探讨了周期性光谱调制对放大输出的影响。周期性光谱调制可能是由保偏(2+1)×1光纤合束器的不完善制造工艺引起的，这会降低激光输出的品质。通过改进合束器的制作工艺，研究人员成功地解决了这个问题，减少了周期性光谱调制，进一步提升了激光脉冲的质量。 最终，实验结果显示，该系统达到了111 MHz的重复频率，压缩后的平均输出功率达到9 W，对应的脉宽为260 fs，单脉冲能量为81 nJ，保偏比高达13 dB。这些参数表明，这个全保偏光纤飞秒激光放大系统能够在保持高脉冲能量的同时，实现非常短的脉宽，这对于许多应用，如精密材料加工、生物医学成像、光谱学以及超快光子学实验等，都是非常理想的。 该研究不仅展示了全保偏光纤在飞秒激光放大系统中的优势，还提出了有效的色散管理和周期性光谱调制解决方案，对于推动高功率、高质量飞秒激光技术的发展具有重要意义。关键词涵盖了激光光学、保偏光纤技术、周期性光谱调制、啁啾脉冲放大以及光纤飞秒激光放大系统的核心概念，这些均为理解和进一步研究此类系统的关键点。