紧凑型Yb光纤激光器内的级联拉曼散射实现宽带谱生成

本文研究了一种利用紧凑型掺镱光纤激光器在腔内级联拉曼散射过程中实现宽带谱产生的方法。作者团队采用了一种基于非线性偏振旋转技术的全正常色散模式锁定Yb掺杂光纤激光器。这种设计的一大亮点在于其创新性：没有物理滤波器或额外的偏振控制器，而是通过在激光器振荡器内部增加特定的光纤位置实现了独特的模式锁定操作。 拉曼散射是一种非线性光学过程，当激光光束经过某些物质时，光子会与原子或分子相互作用，部分能量被转移到物质的振动模式，产生新的光谱成分。级联拉曼散射是指多个拉曼过程依次发生，导致光谱覆盖更宽的频率范围。在这种情况下，由于光纤激光器的工作特性优化，尤其是正常色散的设置，有效地促进了拉曼散射的增强，从而生成了宽带谱。 实验结果显示，该激光器的最大输出平均功率达到了14.75毫焦耳，峰值功率高达18.0瓦特，这显示出其高效率和强大的输出能力。此外，产生的短相干光特性使得它适用于光学相干断层成像（Optical Coherence Tomography，OCT），这是一种非侵入性的医学成像技术，用于检测组织内部的微小结构变化。 文章还提到了相关的光学信息科学（OCIS）代码，包括140.3510（光纤通信）、140.3550（非线性光学）、140.4050（光放大技术）以及070.4340（光学测量和测试技术），这些代码进一步强调了这项工作的核心研究领域和应用前景。 这项工作不仅展示了在紧凑型光纤激光器中利用级联拉曼散射实现宽带谱生成的技术潜力，还为高性能、小型化的光源设计提供了新的思路，对于光学通信和生物医学成像等领域具有重要的理论和实际意义。