2011中国光学:高功率多芯光子晶体光纤锁模激光器
2012-04-05
      光纤激光器将光束缚在光纤纤芯里,大大增强了环境稳定性,但同时较长的作用距离使得锁模光纤激光器功率受到非线性的限制。大模场面积光子晶体光纤可以极大的提高光纤纤芯直径,同时保持单模,已在高功率飞秒激光技术中充分应用。为了能够进一步提高有效模场面积,多芯光子晶体光纤提供了一种新的解决方案。这种结构的光子晶体光纤不仅能进一步提高有效模场面积,而且由于各个芯之间的离散分布,热应力等问题也得到了缓解,从而能在高功率光纤激光器的应用中进一步提高运转功率,增益饱和阈值,并有效降低非线性效应的影响。
天津大学王清月教授等(   Optics Letters,36, 1005–1007)实验研究了基于掺镱多芯大模场面积光子晶体光纤的全正色散锁模激光器。增益光纤为18个纤芯六角阵列排布,等效的模场直径约为52 μm。激光器基于σ腔结构,腔内没有色散补偿元件,通过半导体可饱和吸收镜实现锁模的自启动。实验获得了平均功率2.6W,脉冲宽度1.15 ps,重复频率14.48 MHz的锁模脉冲输出,对应的单脉冲能量180 nJ,脉冲经腔外光栅对压缩为690 fs。

      这是国际上首次实现多芯光子晶体光纤激光器的锁模运转。利用更多纤芯或单芯模场面积更大的多芯光子晶体光纤进一步提高模场面积,能进一步提升锁模光纤激光器的输出能量。
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