高性能线偏振皮秒光纤激光器的研制与应用

本文主要介绍了研发的一款高性能线偏振皮秒脉冲掺镱全光纤激光器。这种激光器在工业加工、相干光束合成以及非线性光学等领域具有广泛的应用前景。该激光器采用了半导体可饱和吸收镜的被动锁模技术，这是一种有效的抑制噪声和提高激光脉冲质量的方法。 激光器的核心结构是两级主振荡功率放大（MOPA）设计，这有助于提高激光输出的功率和稳定性。种子源部分采用了环形腔结构，当抽运功率达到200毫瓦时，能够稳定地产生重复频率为40兆赫兹的锁模脉冲，每个脉冲的宽度仅为20皮秒，这确保了其极高的时间分辨率和相干性。平均输出功率达到了12毫瓦，中心波长固定在1038.2纳米，光谱宽度仅有1.7纳米，这表明在全正色散光纤中实现了耗散孤子模式，有助于减少信号传播中的失真。 通过两级双包层保偏掺镱光纤放大器进一步提升功率，最终输出的平均功率提升到了5瓦，对应的单脉冲能量和峰值功率分别高达125纳焦耳和6.25千瓦。值得注意的是，在最大输出功率下，激光器并未显示出受激拉曼散射等非线性效应，这意味着其工作在高效、稳定的条件下，脉冲光谱宽度保持在3.1纳米，脉冲宽度仍为20皮秒，而且线偏振特性显著，偏振消光比达到20分贝，这对于许多应用来说都是理想的表现。 这款高功率线偏振皮秒脉冲掺镱全光纤激光器的设计和性能优化对于推动相关领域的精密加工和科学研究具有重要意义。它的紧凑、高效和高质量特性使其成为现代工业和科研设备中的重要组件，对于提升工作效率和科研成果的质量具有不可替代的价值。