高速调制的Yb光纤激光器：高重复频率与线偏振种子源

本文主要探讨了一种全光纤结构的高重复频率掺Yb脉冲光纤激光器的设计与实现。这种新型激光器在高功率脉冲光纤激光器系统中起着至关重要的作用，因为它能够提供高质量的线偏振脉冲，这对于许多应用，如精密加工、材料处理和科学研究等都具有重要意义。 文章的核心技术在于采用高速激光二极管（LD）直接调制的方式，通过自研的高性能驱动电源来控制激光器的工作。该驱动电源具备重复频率和脉冲宽度的可调功能，使得激光器能够在5 kHz至10 MHz的宽频范围内稳定工作，同时脉冲宽度可以从20 ns扩展到200 ns，满足不同应用场景的需求。 关键的组成部分包括工作波长为1064 nm的尾纤输出半导体激光器和两级级联的Yb光纤放大器。Yb光纤放大器利用Ytterbium（Yb）作为掺杂元素，其独特的光学特性使得它在高重复频率条件下仍能保持高效的光放大。通过这样的结构设计，作者实现了线偏振激光输出，其平均输出功率在200 kHz重复频率和100 ns脉宽下达到了800 mW，偏振抑制比超过25 dB，这意味着其光束质量非常高，接近衍射极限。 这种高重复频率线偏振Yb脉冲光纤激光器的种子源不仅具备了输出功率和脉冲宽度的灵活性，而且由于其优异的线偏振特性，使其成为高功率脉冲激光系统理想的启动源。通过将其接入后端放大器，理论上可以进一步提升激光输出功率，实现更高能量密度的脉冲激光输出，对于追求高效率和高精度的工业应用有着巨大的潜力。 这项研究不仅展示了光纤激光器技术的新进展，还突出了线偏振和高重复频率特性在现代激光技术中的重要性，对于推动光纤激光器在精密制造、通信和科学研究等领域的发展具有重要的实际价值。