利用高摻有源光纖實現(xiàn)飛秒脈沖光放大 - 筱曉光子實驗分析?

更新時間：2022-06-07

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繼上次使用NPE技術生成1550 nm超快激光后，經(jīng)過系統(tǒng)調整，該激光器的脈寬已經(jīng)優(yōu)化至697 fs。關于通過NPE技術生成超快激光的具體方案這里就不再敘述，感興趣的朋友可以點擊閱讀我們的往期文章。得益于該激光器的全光纖結構，我們簡單地對它進行了模塊化，設計了如下金屬模型作為激光器的外殼。

封裝以后，對激光的性能進行測試：

（激光光譜圖）

自相關儀測得的脈寬圖（約為697 fs）

如果繼續(xù)提高泵浦光功率，我們觀察到光纖內的脈沖會發(fā)生分裂，因此，激光的光功率無法繼續(xù)增大，我們測得的該激光器典型值為4mW。

為了繼續(xù)放大該飛秒激光的功率，我們使用了Liekki高濃度摻雜的摻鉺光纖制作EDFA，光路圖如下所示，虛線框內為已經(jīng)集成好的超快飛秒激光，將其和980 nm的泵浦光利用WDM耦合共模通過Liekki高摻光纖，增益介質由于受激輻射效應釋放和種子光同相位的光子，從而實現(xiàn)了激光功率的放大。最后，再利用一個WDM將放大后的超快激光和剩余的泵浦光進行分離，后續(xù)還可以使用雙向泵浦技術，進一步增加放大倍數(shù)。最終，我們測試得到放大后的激光功率為20mW，放大倍數(shù)為5倍，測試放大后的激光脈寬，為915 fs，這可能是光纖內部的色散導致的。

EDFA激光放大光路圖

放大后激光光譜圖

放大后的激光脈寬圖（約為915 fs）

直接光電探測的激光波形時域圖（受限于探測器的邊沿時間）