全保偏大模场掺镱锁模光纤激光器：高功率与稳定性并存

"哑铃形高功率全保偏大模场掺镱锁模光纤激光器" 在光学领域，激光器是至关重要的技术之一，而锁模激光器作为一种特殊类型的激光器，能够产生超短脉冲，有着广泛的应用。本文介绍的是一种哑铃形高功率全保偏大模场掺镱锁模光纤激光器，它采用了非线性光纤环形镜（NOLM）的哑铃形结构，旨在实现高功率、大能量输出的同时，保证稳定性和抗干扰性能。 全光纤全保偏结构是这种激光器的一大特点，意味着整个激光腔内的光纤都是保偏的，这样可以有效抑制偏振相关损耗，提高激光输出的稳定性。大模场光纤的使用则允许更多的光子同时在光纤中传播，从而提高了激光器的功率输出和能量存储能力。此外，这种激光器采用了高功率光纤器件，这些器件经过优化设计，能够在承受高功率条件下工作，进一步提升了激光器的输出功率。 锁模激光器的工作原理是利用激光介质的非线性效应，如四波混频或受激布里渊散射，来产生周期性的相位调制，形成稳定的脉冲序列。在本研究中，研究人员利用了耗散孤子共振（DSR）现象，这是一种特殊的锁模机制。DSR锁模允许脉冲能量随着增益线性增加，从而可以在不牺牲稳定性的前提下，实现高脉冲能量和平均功率。 哑铃形结构的激光器设计，是基于非线性光纤环形镜的，这种结构可以有效地调控激光的非线性过程，生成矩形耗散孤子共振脉冲。通过调整腔内参数，例如改变环形镜的非线性效应，可以控制脉冲的宽度在156ps到8.1ns之间变化，提供了广泛的脉冲宽度调谐范围。在最大泵浦功率22.7W的情况下，该激光器能够输出5.5W的连续激光，单个脉冲能量达到0.68μJ，峰值功率高达84W。 这项研究展示了一种创新的全光纤锁模激光器设计，它结合了全保偏结构、大模场光纤和高功率器件的优势，实现了高功率、大能量且脉宽可调的激光输出。这种激光器不仅在科学研究中有着广泛应用，比如光谱学、量子信息处理和超快光学等领域，而且在工业加工、医疗技术和遥感探测等实际应用中也有着巨大的潜力。其出色的表现和稳定性，使其成为未来高功率激光技术发展的重要研究方向。