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超强激光科学卓越创新简报

(第二百三十二期)

2021年12月3日

上海光机所在高重频超快光纤激光腔内薄膜型色散补偿取得新进展

  近日,中国科学院上海光学精密机械研究所薄膜光学实验室与华南理工大学韦小明教授团队合作在高重频超快光纤激光腔内色散补偿方面取得新进展,相关成果发表在Optics Express上。

  高重频超快光纤激光器广泛应用于生物光学、波峰复用系统、光频梳等领域。对于超快激光系统,色散补偿是必不可少的。色散补偿光纤和光子晶体光纤是光纤激光器中常用的全光纤色散补偿元件。使用光纤进行色散补偿适用于长腔振荡器,对于高重频短腔系统,光纤的单位色散补偿能力较弱,因此需要较长的光纤,但是高能激光在长光纤中传播会积累很强的非线性效应,导致脉冲失真。

  研究人员提出了一种沉积在光纤端面的复合功能色散镜,该色散镜结合了增透结构、四分之一波长结构和腔结构,在保证泵浦波长高透过率的同时,控制工作波段反射率和引入高色散。成功制备出了在泵浦波长(976 nm)下提供超过99%的透射率,激光激发波段(1,050–1,060 nm)处提供93±2% 反射率和-5,000 fs2的负色散。复合功能色散镜同时作为输入镜、输出镜和色散补偿镜成功应用于光纤激光谐振腔,获得傅立叶变换极限为 364 fs 的超快种子脉冲。这种复合功能色散镜为开发紧凑型高重频光纤激光器开辟了新的研究方向。

  相关工作得到了中意政府间国际科技创新合作重点专项、国家自然科学基金委、中国科学院青年创新促进会基金、中国科学院战略性先导科技专项等的支持。(薄膜光学实验室供稿)

  原文链接

图1 (a) 复合功能色散镜应用示意图; (b) 复合功能色散镜结构示意图

图2 高重频光纤激光装置示意图

图3 (a) 色散补偿前光谱宽度;(b)色散补偿后光谱宽度

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