全正色散长腔掺镱锁模光纤激光器:高性能,低频,高能

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"长腔全正色散锁模掺镱光纤激光器的研究,展示了通过延长单模光纤长度在全正色散条件下实现稳定的锁模脉冲。这种激光器无需色散补偿元件,仅借助窄带滤波器进行脉冲整形,输出的是耗散孤子。实验结果表明,激光器可以产生6.66 MHz和5.05 MHz两种不同重复频率的锁模脉冲,对应单脉冲能量分别为12 nJ和20 nJ,噪声抑制比高达75 dB。与传统的全正色散锁模光纤激光器相比,该设计具有更低的重复频率、更高的单脉冲能量和更好的稳定性,适用于简化光纤啁啾脉冲放大(CPA)系统的构建。" 本文介绍了由赵慧等人在《中国激光》杂志上发表的一篇关于长腔全正色散锁模掺镱光纤激光器的研究成果。该激光器的独特之处在于其全单模光纤结构,不包含色散补偿元件,并在全正色散域内运行,利用非线性偏振旋转(NPR)元件实现自启动锁模。实验中,通过延长单模光纤的长度,研究人员设定了两种不同的长腔条件,成功产生了两种锁模脉冲特性。一种是6.66 MHz的重复频率,每个脉冲的能量为12 nJ,另一种是5.05 MHz的重复频率,每个脉冲的能量达到了20 nJ,两者均具有75 dB的噪声抑制比。 全正色散锁模是一种特殊的激光操作模式,其中激光脉冲在腔内的传播过程中经历正色散,而不是通常的负色散。在这种情况下,通过窄带滤波器的作用,可以形成耗散孤子,这是一种特殊的脉冲形态,能在高色散环境下保持稳定。与传统全正色散锁模激光器相比,这种新型设计的激光器具有更低的重复频率,这意味着更长的脉冲间隔,同时单个脉冲的能量更大,这有利于提高激光器的功率输出和稳定性。这样的特性使得这种激光器成为构建光纤啁啾脉冲放大系统的一种理想选择,因为CPA系统通常需要低重复频率和高单脉冲能量的激光源来实现高效的脉冲压缩和放大。 这项工作为光纤激光技术的发展提供了新的视角,特别是在设计高效、稳定的锁模激光器方面。长腔全正色散锁模掺镱光纤激光器的实现,不仅扩展了我们对光纤激光器工作原理的理解,也为未来光纤通信、精密测量、材料加工等领域的应用开辟了新的可能性。