本文摘要:最近,中国科学院上海光学精细机械研究所高功率光纤激光技术实验室在锁模拉曼光纤激光器的研究方面取得了新的进展。

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最近,中国科学院上海光学精细机械研究所高功率光纤激光技术实验室在锁模拉曼光纤激光器的研究方面取得了新的进展。高性能线偏振力学系统的孤子拉曼激光输入是利用一个只有轻微振动的非线性光学环镜获得的,激光脉冲的时域稳定性大大提高,锁模拉曼光纤激光器引入脉冲峰值功率箝位效应,构建了高能矩形脉冲输入。拉曼光纤激光器以光纤中受激拉曼衍射效应作为增益机制,具有波长灵活的优点。

在拉曼光纤激光器中构建脉冲激光输入,可以有效拓展脉冲激光的应用范围。在许多基础科学研究和生物医学领域,波长相近的非脉冲激光必须是线偏振的。

针对这一市场需求,课题组利用非线性光学环形镜锁模,建立了只有微小部分的激光谐振腔,并在谐振腔中加入了微小部分,以保证输入激光的线偏振态。同时,根据光纤中拉曼衍射响应速度慢的特点,研究人员采用了一种更稳定的时域定标自发辐射源作为泵浦源,并在谐振腔中引入机械系统机制构建拉曼机械系统的孤子输入,有效提高了拉曼超快激光器的整体性能。获得的拉曼超快激光脉冲重复频率为1.23兆赫兹,脉冲能量次于1.23兆焦耳,脉冲宽度大于1.23兆赫兹,箭谱信噪比高达85dB。

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相关研究成果已发表于[[OpticsExpress27,17905 (2019)]。为了提高锁模拉曼光纤激光器的输入脉冲能量,在非线性光学环形镜锁模机制下,课题组通过优化环形镜长度引入脉冲峰值功率钳位效应,使得脉冲能量和脉冲宽度随着泵浦功率的增加而减小,并会再次出现脉冲微分。最终获得高能量的线偏振矩形拉曼脉冲输入。

输入脉冲的第二唯一能量为64.1nJ,第二唯一脉冲宽度为25.1ps,同时仔细观察拉曼脉冲的时域形状随着泵浦功率的增加逐渐从普通矩形脉冲演化为阶梯矩形脉冲。相关研究成果已发表在【飞行波技术杂志37,1333 (2019)】。

这项研究遭到了中国国家自然科学基金和中国博士后科学基金的反对。

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