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利用高摻有源光纖實現飛秒脈沖光放大 - 筱曉光子實驗分析? 2022-01-17

繼上次使用NPE技術生成1550 nm超快激光后,經過系統調整,該激光器的脈寬已經優化至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)




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

為了繼續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,后續還可以使用雙向泵浦技術,進一步增加放大倍數。最終,我們測試得到放大后的激光功率為20mW,放大倍數為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)















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