百皮秒脉冲在YDDCFA中的非线性放大与SRS效应研究

本研究聚焦于百皮秒脉冲在掺镱双包层光纤放大器（YDDCFA）中的放大特性和非线性效应。在1053纳米波段，实验主要考察了两种不同类型的百皮秒脉冲：一种是重复频率为70 MHz的准连续脉冲，另一种是1 Hz的单脉冲。对于准连续脉冲，输入信号平均功率为55 mW，其谱宽仅为0.016纳米，通过法布里-珀罗（F-P）干涉仪测量发现自相位调制（SPM）效应导致的光谱展宽为0.01纳米，饱和增益为7.02 dB。 对于单脉冲输入，其峰值功率高达8.1 W。在输出峰值功率达到6950 W，增益达到29.3 dB时，观察到了受激拉曼散射（SRS）效应。实验中采用光纤布拉格光栅拉伸扫描技术，清晰地展示了SPM和SRS效应对光谱的影响，并利用单模光纤的色散特性成功分离了信号脉冲和斯托克斯脉冲，从而解决了单脉冲光谱观测难题。这一成果对于理解并解决单脉冲放大过程中的SRS问题具有重要意义。 结果显示，SRS效应是制约百皮秒脉冲在YDDCFA中放大性能的关键因素。这表明，为了优化这种高强度脉冲的放大效果，需要在设计和优化光纤放大器时充分考虑和控制SRS效应，以避免其对信号质量的负面影响。这项研究对于提高光纤激光器在高能量密度应用，如激光加工、精密测量和科学研究等领域中的性能具有实际价值。