利用高摻有源光纖實(shí)現(xiàn)飛秒脈沖光放大 - 筱曉光子實(shí)驗(yàn)分析?

更新時(shí)間：2022-06-07

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繼上次使用NPE技術(shù)生成1550 nm超快激光后，經(jīng)過(guò)系統(tǒng)調(diào)整，該激光器的脈寬已經(jīng)優(yōu)化至697 fs。關(guān)于通過(guò)NPE技術(shù)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(diǎn)擊閱讀我們的往期文章。得益于該激光器的全光纖結(jié)構(gòu)，我們簡(jiǎn)單地對(duì)它進(jìn)行了模塊化，設(shè)計(jì)了如下金屬模型作為激光器的外殼。

封裝以后，對(duì)激光的性能進(jìn)行測(cè)試：

（激光光譜圖）

自相關(guān)儀測(cè)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(nèi)的脈沖會(huì)發(fā)生分裂，因此，激光的光功率無(wú)法繼續(xù)增大，我們測(cè)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(nèi)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(guò)Liekki高摻光纖，增益介質(zhì)由于受激輻射效應(yīng)釋放和種子光同相位的光子，從而實(shí)現(xiàn)了激光功率的放大。最后，再利用一個(gè)WDM將放大后的超快激光和剩余的泵浦光進(jìn)行分離，后續(xù)還可以使用雙向泵浦技術(shù)，進(jìn)一步增加放大倍數(shù)。最終，我們測(cè)試得到放大后的激光功率為20mW，放大倍數(shù)為5倍，測(cè)試放大后的激光脈寬，為915 fs，這可能是光纖內(nèi)部的色散導(dǎo)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(cè)的激光波形時(shí)域圖（受限于探測(cè)器的邊沿時(shí)間）