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美国科学家研制出波长2μm超短脉冲光纤激光器

摘要:2μm波长激光器特别适用用对眼睛无害的雷达,医学,光谱分析,遥感探测等领域。在之前报道的惨铥类光纤锁模激光器中,各种途径都被加以运用。经过比较之后得出,利用光纤作为增益介质加上半导体可饱和吸收镜(SESAM)作为锁模器件的方法,是实现超短脉冲光纤激光器较为理想的途径。
【讯石光通讯咨询网】《OPTICS LETTERS》最近发表了美国科学家Q. Wang等人的文章,报道了波长2µm的超短脉冲光纤激光器

         近十几年来波长范围从1µm至1.5µm的超短脉冲激光器被广泛地进行研究。由于掺铥类晶体近年的迅速发展,超短脉冲激光器的波长范围被延伸至1.8µm-2.1µm。其中尤以2µm的超短脉冲光纤激光器引人注目。2µm波长激光器特别适用用对眼睛无害的雷达,医学,光谱分析,遥感探测等领域。在之前报道的惨铥类光纤锁模激光器中,各种途径都被加以运用。经过比较之后得出,利用光纤作为增益介质加上半导体可饱和吸收镜(SESAM)作为锁模器件的方法,是实现超短脉冲光纤激光器较为理想的途径。

       研究人员先未加锁模器件,观测了芯径为18µm,长度为20 cm的光纤的激光输出性能。泵浦光中心波长为798 nm的半导体激光器,泵浦光输入端面镀以2µm高反膜作为腔镜,输出端透过率约为4%。经过测量得到的激光输出斜率效率为68.3%。之后加上锁模器件进行锁模实验,实验光路如下图所示。实验超短脉冲输出的关键在于SESAM和光纤的配合。798 nm泵浦光的耦合采用一根多模光纤。 




波长2µm超短脉冲光纤激光器实验光路图

        激光器的阈值为2.1 W,激光器刚开始运行于连续运转状态,随着泵浦功率的进一步升高,激光器进入了调Q锁模状态,当泵浦功率大于2.2 W时,激光器实现了连续锁模,重复频率为13.2 MHz。但随着泵浦的进一步加大,当输出功率大于10 mW时,激光器运行进入不稳定状态,锁模脉冲发生了分裂,文章亦对此现象进行了分析。在稳定锁模状态下,对脉宽进行测量,为1.5 ps。对光谱进行测量,中心波长为1980 nm,光谱宽度为7 nm。

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