【儀表網(wǎng) 研發(fā)快訊】近期，中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所空天激光技術(shù)與系統(tǒng)部周佳琦研究員等人與國科大杭州高等研究院馮衍研究員組成的聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)，在重復(fù)頻率和波長靈活的飛秒激光產(chǎn)生方向取得進(jìn)展。相關(guān)成果以“Repetition-rate and wavelength flexible femtosecond laser pulse generation”為題發(fā)表于Laser & Photonics Reviews。
 

　　傳統(tǒng)的鎖模光纖激光器受限于諧振腔結(jié)構(gòu)和稀土摻雜光纖增益譜范圍，很難獲得重復(fù)頻率和波長靈活的飛秒脈沖輸出。針對(duì)該問題，研究團(tuán)隊(duì)將增益開關(guān)激光二極管和非線性光學(xué)增益調(diào)制結(jié)合，開發(fā)了一種新型的飛秒拉曼脈沖產(chǎn)生技術(shù)。基于該方法，可以產(chǎn)生重復(fù)頻率的連續(xù)大范圍可調(diào)的飛秒激光脈沖；結(jié)合級(jí)聯(lián)拉曼效應(yīng)，可以進(jìn)一步擴(kuò)展輸出脈沖的工作波長范圍。
 

　　在實(shí)驗(yàn)中，利用1065 nm增益開關(guān)激光二極管作為泵浦，實(shí)現(xiàn)了一階拉曼1121 nm脈沖的重復(fù)頻率在1 MHz~150 MHz范圍內(nèi)連續(xù)調(diào)節(jié)，單脈沖能量大于100 nJ，脈寬壓縮至525 fs，最大拉曼轉(zhuǎn)換效率達(dá)到80.2 %。通過級(jí)聯(lián)非線性光學(xué)增益調(diào)制，進(jìn)一步獲得了高性能二階拉曼1178 nm飛秒激光脈沖輸出，驗(yàn)證了其波長靈活性。該研究提供了一種產(chǎn)生重頻和波長靈活的飛秒激光脈沖的新方法，在非線性光學(xué)成像和激光微納加工等領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。
 

　　該項(xiàng)工作得到了中國科學(xué)院青年創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)、國家自然科學(xué)基金和上海市自然科學(xué)基金的支持。
 

圖1 實(shí)驗(yàn)裝置示意圖
 

　　圖2 不同重頻下的拉曼脈沖輸出特性。(a)脈寬和平均功率；(b)光譜演變；(c)拉曼轉(zhuǎn)換效率

 

　　圖3 一階拉曼1121 nm脈沖輸出特性。(a)光譜；(b)自相關(guān)曲線；(c)RF譜