北大實現(xiàn)環(huán)形腔摻鉺光纖激光器的高頻飛秒脈沖激光輸出
2013年07月15日 14:6 4803次瀏覽 來源： 中國稀土 分類： 稀土
高重復頻率的飛秒光纖激光器在光學技術的很多方面都有重要應用，比如：激光頻率梳、高速光采樣，生物成像等。而其產生的傅里葉變換極限脈沖也可以應用在多方面，例如高速率相干光通信。
對于環(huán)形腔摻鉺光纖激光器來說，將腔長做短使其工作在高重復頻率并不容易。首先，硅基光纖的摻雜濃度不能太高，這意味著增益光纖不能太短；即便使用最高摻雜的增益光纖，其色散仍是正的，而腔內較大的正色散不利于鎖模的啟動，并且很難獲得傅里葉變換受限脈沖，必須有一段色散補償光纖。這樣就大大限制了激光器的腔長及重復頻率。其次，常規(guī)的泵浦用波分復用器的長度也限制了腔長的縮短。
近日，北京大學張志剛教授所在的研究小組利用波分復用準直器（WDM-collimator）和色散補償?shù)姆椒ǔ晒崿F(xiàn)了摻鉺光纖激光器的高頻非線性偏振旋轉鎖模激光輸出。該研究成果發(fā)表在Chinese Optics Letters2013年第6期上。
WDM-collimator能將一系列波長不同的光信號耦合成一束，沿著單根光纖傳輸，然后在接收端再將合成的光信號分開。
實驗中，他們將該復合器件置于摻鉺光纖激光器中，這樣就大大縮短了激光器腔長；同時，他們又采用色散符號相反的兩種鉺增益光纖，從而可以在不顯著減少增益的情況下實現(xiàn)色散補償。利用非線性偏振旋轉鎖模，實驗獲得了較高重復頻率（325 MHz）的近似傅里葉變換受限飛秒脈沖（123 fs）。
該摻鉺激光器無需腔外壓縮，自啟動的同時能夠長時間穩(wěn)定鎖模，這些對于其在實際中的應用具有重要意義。
在后續(xù)工作中，該研究組已經制備出一種損耗更小的WDM-collimator，能夠進一步減少腔內損耗，增加腔內脈沖能量，并有望實現(xiàn)摻鉺光纖更高重復頻率的飛秒脈沖激光。
責任編輯：TT
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