近日，中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所薄膜光學(xué)實(shí)驗(yàn)室與華南理工大學(xué)韋小明教授團(tuán)隊(duì)合作在高重頻超快光纖激光腔內(nèi)色散補(bǔ)償方面取得新進(jìn)展。

圖1 (a) 復(fù)合功能色散鏡應(yīng)用示意圖; (b) 復(fù)合功能色散鏡結(jié)構(gòu)示意圖

高重頻超快光纖激光器廣泛應(yīng)用于生物光學(xué)、波峰復(fù)用系統(tǒng)、光頻梳等領(lǐng)域。對(duì)于超快激光系統(tǒng)，色散補(bǔ)償是必不可少的。色散補(bǔ)償光纖和光子晶體光纖是光纖激光器中常用的全光纖色散補(bǔ)償元件。使用光纖進(jìn)行色散補(bǔ)償適用于長腔振蕩器，對(duì)于高重頻短腔系統(tǒng)，光纖的單位色散補(bǔ)償能力較弱，因此需要較長的光纖，但是高能激光在長光纖中傳播會(huì)積累很強(qiáng)的非線性效應(yīng)，導(dǎo)致脈沖失真。

圖2 高重頻光纖激光裝置示意圖

研究人員提出了一種沉積在光纖端面的復(fù)合功能色散鏡，該色散鏡結(jié)合了增透結(jié)構(gòu)、四分之一波長結(jié)構(gòu)和腔結(jié)構(gòu)，在保證泵浦波長高透過率的同時(shí)，控制工作波段反射率和引入高色散。成功制備出了在泵浦波長(976 nm)下提供超過99%的透射率，激光激發(fā)波段(1050 nm-1060 nm)處提供93±2% 反射率和-5000 fs2的負(fù)色散。復(fù)合功能色散鏡同時(shí)作為輸入鏡、輸出鏡和色散補(bǔ)償鏡成功應(yīng)用于光纖激光諧振腔，獲得傅立葉變換極限為 364 fs 的超快種子脈沖。這種復(fù)合功能色散鏡為開發(fā)緊湊型高重頻光纖激光器開辟了新的研究方向。

圖3 (a) 色散補(bǔ)償前光譜寬度；(b)色散補(bǔ)償后光譜寬度

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