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深度解讀
上海光機(jī)所在寬調(diào)諧光纖激光器研究方面取得進(jìn)展
星之球科技 來源:上海光學(xué)精密機(jī)械研究所2017-03-06 我要評論(0 )
近期,中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所空間激光信息技術(shù)研究中心研究員馮衍領(lǐng)銜的課題組,在隨機(jī)拉曼光纖激光器研究中取得新進(jìn)展。提出了一種超寬調(diào)諧的隨機(jī)拉曼激光...
近期,中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所空間激光信息技術(shù)研究中心研究員馮衍領(lǐng)銜的課題組,在隨機(jī)拉曼光纖激光器研究中取得新進(jìn)展。提出了一種超寬調(diào)諧的隨機(jī)拉曼激光器結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)了1-1.9µm的連續(xù)可調(diào)諧的隨機(jī)拉曼激光輸出,最大的輸出功率為6.2W,輸出波長為1.82µm。
2010年,Sergei K. Turitsyn等人報道了一種新型激光器(Nature Photonics 4, 231 - 235 (2010)),其采用標(biāo)準(zhǔn)單模光纖提供拉曼增益,通過其背向瑞利散射提供分布式反饋,產(chǎn)生隨機(jī)激光輸出,并正式提出“隨機(jī)分布反饋光纖激光器”的概念。相比于傳統(tǒng)激光器,隨機(jī)激光器并沒有傳統(tǒng)意義的諧振腔,而是利用單模光纖中的瑞利散射效應(yīng)提供隨機(jī)分布反饋產(chǎn)生疊加而形成的新型無腔結(jié)構(gòu)的激光器,因此基于隨機(jī)分布反饋的拉曼光纖激光器具有結(jié)構(gòu)簡單、方向性好,輸出連續(xù)穩(wěn)定及波長可調(diào)諧等特性,在非線性光學(xué)、光傳感與光通信、生物醫(yī)學(xué)成像、遙感等領(lǐng)域有著廣泛的潛在應(yīng)用前景。
該項研究中,研究人員將隨機(jī)拉曼激光器的可調(diào)諧特性同級聯(lián)特性相結(jié)合,通過理論分析和實(shí)驗研究,利用可調(diào)諧摻鐿光纖激光器泵浦隨機(jī)拉曼激光器實(shí)現(xiàn)~50nm可調(diào)諧的隨機(jī)激光輸出,同時結(jié)合級聯(lián)拉曼技術(shù)獲得寬波段可調(diào)諧的隨機(jī)激光輸出。初步的演示實(shí)驗采用標(biāo)準(zhǔn)的單模光纖作為拉曼增益光纖,獲得了300nm連續(xù)可調(diào)諧的隨機(jī)拉曼激光輸出(Opt. Lett. 41, 215 (2016)),進(jìn)一步的波長調(diào)諧受限于四波混頻造成的光譜展寬效應(yīng)。通過優(yōu)化拉曼增益光纖的色散,非線性系數(shù)以及傳輸損耗等參數(shù),同時提高可調(diào)諧泵浦激光器的輸出功率,采用半開放腔的隨機(jī)拉曼激光器,最終獲得了1-1.9µm的連續(xù)可調(diào)諧的隨機(jī)拉曼激光輸出,最大的輸出功率為6.2W,對應(yīng)的輸出波長為1.82µm,該結(jié)果發(fā)表于《科學(xué)報告》(Sci. Rep. 7, 42611 (2017))。
該項研究得到了國家自然科學(xué)基金項目的支持。
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