基于多模干涉的高效全正色散掺镱光纤激光器设计

本文主要探讨了一种创新的全光纤结构的掺镱光纤激光器设计，该激光器利用了多模干涉效应实现全正色散被动锁模操作。其关键组件是基于多模干涉原理的光纤滤波器，由两段单模光纤和一段多模光纤组成。通过精确调整多模光纤的长度，制造出了中心波长位于1067纳米的高精度光谱滤波器，具有3dB带宽仅为7.5纳米的特性。这种滤波器在激光器中的应用使得信号传输更加纯净，有助于提高激光输出的质量。 在实验部分，研究者采用了半导体可饱和吸收镜(SESAM)作为锁模元件，当泵浦功率达到865毫瓦时，能够稳定地产生重复频率为18.5兆赫兹的锁模啁啾脉冲串。这些脉冲的宽度仅有21皮秒，显示出极高的时间分辨率。平均输出功率为8毫瓦，单个脉冲的能量则达到了0.43纳焦，这表明了激光器的高能量密度。 输出脉冲光谱的半峰全宽为4.32纳米，表明了激光器的窄线宽特性，而光谱边缘的陡峭边缘进一步证实了滤波器的有效性。这样的特性对于许多应用，如光纤通信、精密测量和科学研究等领域都具有重要意义，因为窄线宽意味着更高的信噪比和更小的光谱扩散。 总结来说，本文介绍的全正色散被动锁模掺镱光纤激光器，凭借其独特的多模干涉滤波器设计，实现了高稳定性和窄线宽的脉冲输出，这不仅提升了激光器的性能，也为相关领域的应用提供了新的可能性。未来的研究可以继续探索如何优化这种设计，以进一步提升激光器的效率和实用性。