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超強激光科學卓越創新簡報

(第二十八期)

2019年4月1日

上海光機所納秒和皮秒全光纖超連續譜激光器取得進展

  上海光機所高功率激光單元技術實驗室在納秒、皮秒全光纖超連續譜激光器研究中取得進展。科研人員基于自行拉制的高非線性光子晶體光纖和自行研制的超快激光器泵浦源,結合自主研發的小芯徑高非線性光纖的高效熔接耦合技術,搭建了多種工程樣機,成功研制出全光纖納秒超連續譜激光器和皮秒超連續譜激光器。通過調整自主研制的高非線性光子晶體光纖內部微結構,實現激光器輸出波長分布可調。兩種超連續譜激光器的輸出光譜范圍均可覆蓋可見光和近紅外波段。 

  超連續譜激光器是一種高亮度的超寬帶激光光源,在生物醫學成像、超光譜技術、超快光譜分析等技術領域有重要應用。一般,將具有高峰值功率的超短脈沖激光耦合進高非線性光纖,利用光纖的各類非線性效應使得輸出光的光譜極大地展寬,從而實現超寬的光譜輸出。 

  兩種超連續譜激光器的輸出功率穩定且光譜均覆蓋400-2400nm,處于國內外“超連續光源”前列。其中,皮秒“超連續光源”的脈寬和可見光功率密度等指標填補了國內空白。納秒超連續譜激光器平均功率5W、重復頻率可調范圍0.02-1MHz、脈寬可調范6-200ns。皮秒超連續譜激光器平均功率5W、重復頻率可調范圍20-60MHz、脈寬輸出10ps量級。圖1(a)和圖1(b)是超連續譜激光器的光束質量情況(890nm)以及輸出功率穩定性。測試輸出激光于890nm1550nm處的M2小于1.2,輸出功率的相對標準偏差小于0.4%。(高功率激光單元技術實驗室供稿 

 

1 (a)全光纖超連續譜光源的M2測試情況,插圖為CCD采集到的光束束腰處光斑光強分布圖;(b)全光纖超連續譜光源的輸出功率穩定性測試結果

 

2 (a)納秒全光纖超連續譜激光器裝機圖;(b)皮秒全光纖超連續譜激光器裝機圖

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