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巴黎光机所在宽调谐光导纤维激光器商讨方面获

近来,中科院新加坡光机所空间激光信息本事研讨主旨钻探员冯衍为首的课题组,在随机Raman光导纤维激光器研讨中获得新进展。建议了一种超宽调谐的随机Raman激光器结构,达成了1-1.9µm的连天可和睦的随机Raman激光输出,最大的输出功率为6.2W,输出波长为1.82µm。

新近,中科院东京光机所空间激光消息本领研商中央冯衍研商员领衔的课题组,在高功率Raman光导纤维激光器研商中拿走新进展。提议了一种镱-Raman集成的光导纤维放大器结构,有效地减轻了Raman光纤激光器功率提高的要害手艺瓶颈难题,在1120nm波长,第一回得到580W的单横模线偏振Raman光导纤维激光和1.3kW的近单模Raman光导纤维激光输出。

贰零零玖年,Sergei K. Turitsyn等人报纸发表了一种前卫激光器(Nature Photonics 4, 231 - 235 ,其选拔专门的学业单模光导纤维提供拉曼增益,通过其背向Riley散射提供分布式反馈,爆发随机激光输出,并标准建议“随机布满反馈光导纤维激光器”的定义。比较于守旧激光器,随机激光器并未古板意义的谐振腔,而是采用单模光导纤维中的赖利散射效应提供随机布满反馈发生叠合而产生的最新无腔结构的激光器,由此依靠随机遍布反馈的Raman光导纤维激光器械备协会轻巧、方向性好,输出接二连三牢固及波长可自个儿等本性,在非线性光学、光传感与光通讯、生物文学成像、遥感等世界具备广泛的心腹应用前景。

前不久,高功率光导纤维激光器发展快捷。1μm波段的掺镱光导纤维激光器,近衍射极限输出功率可达20kW,多横模输出功率可达100kW。就算如此,稀土掺杂光导纤维激光器的出口波长,因稀土离子能级跃迁的限制,仅能覆盖有限的光谱范围,限制了其应用领域。基于光导纤维中受激Raman散射效应的拉曼光导纤维激光器是张开光导纤维激光器波长范围的有用花招。

该项探讨中,研商人士将随机Raman激光器的可调谐本性同级联性情相结合,通过理论解析和调研,利用可和睦掺镱光导纤维激光器泵浦随机Raman激光器达成~50nm可自身的肆意激光输出,同有时候结合级联Raman才干获得宽波段可本人的轻松激光输出。起初的亲自过问实验应用标准的单模光导纤维作为Raman增益光导纤维,得到了300nm一连可自身的随机Raman激光输出(Opt. Lett. 41, 215 ,进一步的波长调谐受限于四波混频形成的光谱展宽效应。通过优化Raman增益光导纤维的色散,非线性全面以及传输损耗等参数,同期进步可和睦泵浦激光器的输出功率,选拔半开放腔的随机拉曼激光器,最后获得了1-1.9µm的接连可和煦的随机Raman激光输出,最大的输出功率为6.2W,对应的出口波长为1.82µm,该结果刊登于《科学告诉》(Sci. Rep. 7, 42611 。

该项研商中,在相似的高功率掺镱光导纤维放大器中流入五个或三个波长的种子激光,波长间隔对应光导纤维的Raman频移量。处于镱离子增益带宽宗旨的种子激光率先取得放大后,在一而再光导纤维中作为泵浦激光对RamanStokes激光举办逐级放大。早先的示范实验得到了300 W的1120nmRaman光导纤维激光输出;接着选取很大包层的光导纤维,得到了580W的单横模线偏振Raman光导纤维激光和1.3kW的近单模拉曼光导纤维激光输出。结果刊登于《光学快报》(Optics Letters)和《光学快讯》(Optics Express) [Opt. Lett. 39, 1933-1936 ; Opt. Express 22, 18483 ]。鉴于近年来高功率掺镱光导纤维激光器均选拔主振放大结构,新提出的光导纤维放大器结构可用来进一步进级Raman光导纤维激光的输出功率。发轫的数值总计也标识,该技艺措施开展在1~2μm范围内任意波长得到千瓦级激光输出。

该项切磋收获了国家自然科学基金项指标支撑。

该项商量获得了中科院百人安排、国家“863”布置、国家自然科学基金等类型的支撑。

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图1. 超宽调谐随机Raman激光器的结构暗中表示图

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图2.1-1.9µm一连可本身的随机拉曼激光输出光谱图

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