百微焦级飞秒光纤激光放大系统的研究与实现

"百微焦级飞秒光纤激光放大系统" 本文详细探讨了一项关于构建百微焦级飞秒光纤激光放大系统的实验研究。该系统基于掺Yb3+光纤技术，利用半导体可饱和吸收体锁模光纤激光器作为种子源，生成初始脉冲。通过对这些脉冲进行啁啾脉冲放大(CPA)技术处理，将1030nm的短脉冲展宽到数百皮秒，以便在放大过程中降低峰值功率，减少非线性效应。 实验中，采用了多级的掺镱单模光纤和双包层光纤作为预放大器，这些组件可以有效地提高脉冲的能量，同时保持良好的光束质量。主放大器则采用大模场的掺镱棒状光子晶体光纤，这种光纤具有优异的非线性光学性能和高功率承载能力，能够实现更高能量的脉冲放大。通过精确控制各级放大器的增益和非线性积累，研究人员成功抑制了高能脉冲放大过程中可能导致脉冲形状畸变的非线性效应。 在放大后的脉冲经过反射式光栅对进行压缩后，实验结果显示得到了脉宽仅为887fs的激光输出，这意味着产生了124μJ的单脉冲能量，对应的峰值功率高达139.8MW。这一成果标志着国内首次报道基于光纤结构的百微焦级飞秒激光系统，对于飞秒激光技术的发展具有重要意义。 关键词涉及了激光器、光子晶体光纤、啁啾脉冲放大以及飞秒激光等核心概念。其中，激光器是产生飞秒脉冲的基础设备，光子晶体光纤因其独特的光学性质在高功率激光传输中起到关键作用；啁啾脉冲放大技术则是将短脉冲展宽后再压缩，以实现高能量输出的关键步骤；飞秒激光是指脉冲宽度在飞秒（10^-15秒）级别的超短激光，其在科学研究和工业应用中具有广泛用途，如精密加工、生物医学、材料科学等领域。 这篇研究论文发表于《中国激光》2015年第42卷第12期，是中国在飞秒激光技术领域的一个重要进展，为后续的研究提供了理论基础和技术参考。文章的中图分类号O436表明这属于物理学领域的光学类研究，文献标识码A则表示这是一篇具有创新性和学术价值的原创性科研成果。通过doi:10.3788/CJL201542.1202005，读者可以方便地查找并引用这篇论文。