《OPTICS LETTERS》最近發(fā)表了美國(guó)科學(xué)家Q. Wang等人的文章，報(bào)道了波長(zhǎng)2µm的超短脈沖光纖激光器。

近十幾年來(lái)波長(zhǎng)范圍從1µm至1.5µm的超短脈沖激光器被廣泛地進(jìn)行研究。由于摻銩類晶體近年的迅速發(fā)展，超短脈沖激光器的波長(zhǎng)范圍被延伸至1.8µm-2.1µm。其中尤以2µm的超短脈沖光纖激光器引人注目。2µm波長(zhǎng)激光器特別適用用對(duì)眼睛無(wú)害的雷達(dá)，醫(yī)學(xué)，光譜分析，遙感探測(cè)等領(lǐng)域。在之前報(bào)道的慘銩類光纖鎖模激光器中，各種途徑都被加以運(yùn)用。經(jīng)過(guò)比較之后得出，利用光纖作為增益介質(zhì)加上半導(dǎo)體可飽和吸收鏡（SESAM）作為鎖模器件的方法，是實(shí)現(xiàn)超短脈沖光纖激光器較為理想的途徑。

研究人員先未加鎖模器件，觀測(cè)了芯徑為18µm，長(zhǎng)度為20 cm的光纖的激光輸出性能。泵浦光中心波長(zhǎng)為798 nm的半導(dǎo)體激光器，泵浦光輸入端面鍍以2µm高反膜作為腔鏡，輸出端透過(guò)率約為4%。經(jīng)過(guò)測(cè)量得到的激光輸出斜率效率為68.3%。之后加上鎖模器件進(jìn)行鎖模實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)光路如下圖所示。實(shí)驗(yàn)超短脈沖輸出的關(guān)鍵在于SESAM和光纖的配合。798 nm泵浦光的耦合采用一根多模光纖。

圖6  波長(zhǎng)2µm超短脈沖光纖激光器實(shí)驗(yàn)光路圖

激光器的閾值為2.1 W，激光器剛開(kāi)始運(yùn)行于連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，隨著泵浦功率的進(jìn)一步升高，激光器進(jìn)入了調(diào)Q鎖模狀態(tài)，當(dāng)泵浦功率大于2.2 W時(shí)，激光器實(shí)現(xiàn)了連續(xù)鎖模，重復(fù)頻率為13.2 MHz。但隨著泵浦的進(jìn)一步加大，當(dāng)輸出功率大于10 mW時(shí)，激光器運(yùn)行進(jìn)入不穩(wěn)定狀態(tài)，鎖模脈沖發(fā)生了分裂，文章亦對(duì)此現(xiàn)象進(jìn)行了分析。在穩(wěn)定鎖模狀態(tài)下，對(duì)脈寬進(jìn)行測(cè)量，為1.5 ps。對(duì)光譜進(jìn)行測(cè)量，中心波長(zhǎng)為1980 nm，光譜寬度為7 nm。

編譯自：Mode-locked 2 ?m laser with highly thulium-doped silicate fiber, Optics Letters, Vol.34, No.23, December 1, pp.3616-3618(2009)