超快激光技術(shù)在科研、工業(yè)以及生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域均有著重要且廣泛的應(yīng)用�；�于可飽和吸收體的被動(dòng)鎖模技術(shù)是產(chǎn)生超快激光的重要手段。材料可飽和吸收體超快光纖激光器能夠很容易實(shí)現(xiàn)自啟動(dòng)，但材料可飽和吸收體本身的損傷閾值低、響應(yīng)恢復(fù)時(shí)間普遍大于脈沖脈寬，容易導(dǎo)致脈沖間的連續(xù)光以及背景噪聲的放大，導(dǎo)致鎖模不穩(wěn)定。

超快激光技術(shù)在科研、工業(yè)以及生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域均有著重要且廣泛的應(yīng)用。基于可飽和吸收體的被動(dòng)鎖模技術(shù)是產(chǎn)生超快激光的重要手段。材料可飽和吸收體超快光纖激光器能夠很容易實(shí)現(xiàn)自啟動(dòng)，但材料可飽和吸收體本身的損傷閾值低、響應(yīng)恢復(fù)時(shí)間普遍大于脈沖脈寬，容易導(dǎo)致脈沖間的連續(xù)光以及背景噪聲的放大，導(dǎo)致鎖模不穩(wěn)定。

相較而言，基于Kerr非線性效應(yīng)的人工可飽和吸收體具有損傷閾值高、恢復(fù)時(shí)間超快、成本效益高的優(yōu)點(diǎn)。非線性放大環(huán)鏡（Nonlinear amplifying loop mirror, NALM）作為一種常見的人工可飽和吸收體，其對(duì)波長(zhǎng)不敏感、還可以與保偏光纖結(jié)合以提高激光器抵抗環(huán)境干擾的能力。

NALM是利用Sagnac干涉儀的光開關(guān)特性實(shí)現(xiàn)鎖模，即對(duì)同一光脈沖中不同光強(qiáng)部分的透過率不同：對(duì)強(qiáng)光高透，對(duì)弱光高反。此時(shí)的作用等效于可飽和吸收體。對(duì)于NALM鎖模，諧振腔中的光經(jīng)過不等比例分光耦合器后，形成兩個(gè)方向相反傳輸?shù)墓馐�，這兩路光通過相同的距離后重新在耦合器處匯合。由于各自的光強(qiáng)不同，在經(jīng)過同樣的光程后，由強(qiáng)度依賴的自相位調(diào)制(Self-phase modulation, SPM)、交叉相位調(diào)制(Cross phasemodulation, XPM)等非線性效應(yīng)導(dǎo)致兩束光的非線性相移不同，并在耦合器處發(fā)生干涉效應(yīng)。由于Sagnac干涉儀的開關(guān)特性，導(dǎo)致干涉脈沖的前后沿因強(qiáng)度較弱而被反射，中間部分透過，又由于光路是個(gè)環(huán)路，脈沖在腔中反復(fù)通過耦合器，脈沖的中央部分能量越來越高，最終形成穩(wěn)定超短脈沖輸出。

為了使基于NALM的光纖激光器能夠?qū)崿F(xiàn)自啟動(dòng)，通常需要一段長(zhǎng)光纖來積累足夠的非線性相移，這就使得鎖模脈沖的重復(fù)頻率較低。近年來，由法拉第旋轉(zhuǎn)器和玻片組成的非互易性相移器的引入克服了這一問題，使得環(huán)形鏡能夠在一個(gè)緊湊的反射模式下工作，優(yōu)化NALM鎖模光纖激光器自啟動(dòng)能力的同時(shí)極大提高了脈沖的重復(fù)頻率。為區(qū)別傳統(tǒng)8字腔光纖激光器，人們將其命名為9字腔光纖激光器。

9字腔光纖激光器結(jié)構(gòu)示意圖

經(jīng)過科研人員的不斷努力和嘗試，奧創(chuàng)光子自主研發(fā)了飛秒9字腔光纖激光器，通過色散管理技術(shù)實(shí)現(xiàn)超窄脈寬激光輸出。該9字腔光纖激光器采用全保偏光纖方案，具備高穩(wěn)定性、低相位噪聲，并能夠快速啟動(dòng)鎖模。該激光器中心波長(zhǎng)為1030nm，重復(fù)頻率在30MHZ~100MHz可調(diào)，光譜寬度＞15nm，脈沖寬度可低至100fs。作為放大器的種子源，該9字腔光纖激光器易于集成、免維護(hù)，能夠?qū)崿F(xiàn)24小時(shí)全天候不間斷操作。同時(shí)，其也將成為光學(xué)頻率梳、分子光譜學(xué)、非線性成像等應(yīng)用領(lǐng)域的理想光源。

9字腔光纖激光器輸出脈沖的光譜及自相關(guān)曲線

奧創(chuàng)光子自2018年創(chuàng)立以來，公司已申請(qǐng)60余項(xiàng)專利，已掌握了高能高功率飛秒脈沖放大技術(shù)、啁啾體布拉格光柵色散補(bǔ)償技術(shù)、波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換等關(guān)鍵核心技術(shù)，結(jié)合自主設(shè)計(jì)制造的超快種子源、溫度調(diào)諧式啁啾光   纖光柵等核心器件已成功推出系列化飛秒激光器產(chǎn)品，并在國(guó)內(nèi)率先實(shí)現(xiàn)工業(yè)領(lǐng)域批量出貨，打破了該領(lǐng)域被國(guó)外產(chǎn)品長(zhǎng)期壟斷的局面。

目前奧創(chuàng)光子不斷迎合當(dāng)前市場(chǎng)對(duì)于航天航空，新能源鋰電，電子消費(fèi)等高端精密行業(yè)的發(fā)展節(jié)奏壯大自身，不斷為先進(jìn)制造產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)夯實(shí)基礎(chǔ)，促進(jìn)發(fā)展。

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