免受SPM影响的高峰值功率纳秒光纤激光器：时间整形新方法

"High-peak-power temporally shaped nanosecond fiber laser immune to SPM-induced spectral broadening" 这篇研究文章发表在《高功率激光科学与工程》（HighPowerLaserScienceandEngineering）2019年第7卷，e27页，共8页。作者团队来自中国国防科技大学的高级跨学科研究中心、脉冲功率激光技术国家重点实验室和湖南省高能激光技术重点实验室。文章通过理论分析和实验研究，提出了一种新颖的概念，即通过时间整形脉冲种子来产生变换极限的激光脉冲，从而避免了自相位调制（SPM）引起的谱线展宽。 自相位调制（SPM）是光纤激光器中常见的一种非线性效应，当高强度的光脉冲在光纤中传播时，由于光场诱导的折射率变化，会导致光脉冲自身的相位发生改变，进而造成光谱的展宽，这通常会限制窄线宽、高峰值功率纳秒光纤激光器的性能。对于许多应用，如精密测量、光学通信和材料加工，保持激光的窄线宽和变换极限脉冲形状至关重要。 文章指出，理论上发现方形脉冲激光对SPM诱导的谱线展宽具有免疫力。这意味着，如果能够生成并控制适当的脉冲形状，尤其是接近或为方形的脉冲，可以显著减少SPM的影响，保持激光的窄线宽特性。这种发现对于设计和优化高功率纳秒光纤激光器系统具有重大意义，因为它可能允许实现更高的峰值功率，同时保持光束质量。 在实验部分，研究团队通过数值模拟和实际实验验证了这一概念。他们可能采用了各种方法来塑造激光脉冲，包括利用可调脉冲整形器或光纤中的非线性效应来控制脉冲形状。实验结果证实了理论预测，即经过适当整形后的脉冲在传播过程中，其光谱展宽显著降低，表明这种新型的脉冲整形技术有潜力克服传统纳秒光纤激光器的局限性。 这项工作为高功率光纤激光器的研究提供了新的思路，有望在未来的激光技术领域中实现更高效、更稳定且性能优越的纳秒激光源。通过进一步的研究和优化，这种技术可能会被应用于高精度的微加工、遥感、医学成像以及其他需要窄线宽、高功率激光的应用场景。