850MHz高重复频率、窄线宽被动锁模掺镱光纤激光

发布者:admin 发布时间:2019-10-25 05:08 浏览次数:

  高功率超短脉冲光纤激光器,通常由低功率种子源和多级功率放大器组成。低功率种子源决定了激光输出的波长、脉冲宽度、重复频率等关键性能,而功率放大器决定了激光输出的平均功率、脉冲能量和峰值功率等。由于高功率超短脉冲光纤激光器的重复频率一般在500 kHz~100MHz之间,所以其平均输出功率小于百瓦量级。在保持同等激光峰值功率的情况下,为了实现更高的平均输出功率,可通过增加激光脉冲的重复频率或脉冲宽度来获得更高的平均功率输出。目前,常用的高重复频率的种子源主要有脉冲增益开关半导体激光器、被动锁模的VECSEL激光器,以及谐波被动锁模的光纤激光器等。这里,我们报道了线形腔结构、高重复频率、窄线宽的皮秒脉冲掺镱光纤激光器。采用中心波长为974 nm的单模半导体激光器泵浦~8 cm长的高掺杂掺镱光纤,掺镱光纤的一端熔接有窄带高反射率的FBG(R=80%,FWHM=0.5 nm)作为激光脉冲输出端,而掺镱光纤的另一端与SESAM可饱和吸收体耦合。当激光谐振腔长~20 cm时,120 mW的泵浦功率,开始得到稳定的重复频率为490 MHz的锁模激光脉冲。当泵浦功率增加到300 mW时,其平均输出功率为17 mW。此时激光的中心波长为1064.2 nm,3 dB光谱带宽为0.14 nm,脉冲宽度为~21 ps。此外,进一步缩短激光谐振腔的长度后,得到了稳定的重复频率高达850 MHz、3 dB光谱带宽为0.13 nm的锁模皮秒激光脉冲。采用如此高重复频率的皮秒脉冲光纤激光器作种子源,经过多级光纤放大器之后,最大平均输出功率有望达到300~400 W。因此,该类高重复频率、窄线宽、皮秒脉冲光纤激光器具有巨大的应用前景。

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