日本研发88fs全光纤锁模激光器

         超短脉冲激光器在科研领域有着举足轻重的地位，目前钛宝石飞秒激光器已经十分成熟，其锁模脉冲宽度可以达到几个飞秒。近年来，其他激光晶体，特别是掺Yb类晶体的飞秒锁模也取得了十分显著的成果。相比而言，光纤飞秒锁模激光器报道不多，且其脉宽一般较宽。各国研究人员都在努力做出可靠，稳定，成本低廉的飞秒锁模激光器。在各种锁模方法中，被动锁模因为不需插入其他的电光控制元件，结构简单，成为目前广泛使用的锁模方法。日本研究人员利用掺Er光纤配合ISBT（intersubband transition)，利用被动锁模方法，成功获得了88fs全光纤锁模超短脉冲序列激光输出。 

         增益介质为掺杂浓度为7100 pm的掺Er3+光纤，光纤的平均色散量为+2.3 ps/nm/km。为防止热效应损坏光纤，整套系统用温控仪保持恒温，恒定温度为20°C。该光纤激光器总长度为4.8 m。 

         激光器阈值为80 mW，此时整套系统以连续方式运转，没有脉冲序列输出。随着泵浦功率的进一步加大至103 mW，激光器实现连续稳定锁模运转。脉冲重复频率为42 MHz。在110 mW泵浦功率情况下，测得输出脉宽为129 fs，输出功率为0.8 mW，此时光谱宽度为26.8 nm。最短的脉宽在180 mW的泵浦情况下获得，为88 fs，平均功率为3 mW。输出激光中心频率为1560 nm，其光谱宽度为26.6 nm，脉宽和谱宽的乘积为0.29，该结果接近傅里叶转换极限。该实验得益于ISBT的应用，其弛豫时间短，小于1 ps。整套系统结构紧凑，各个器件连接损耗小，光纤与光纤的连接损耗仅为3 dB。