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我院在高功率窄脈寬全固態飛秒激光研究中取得新進展

作者:時間:2019-12-20點擊數:

近期,物理與光電工程學院超快激光技術與應用研究中心在高功率窄脈寬全固態飛秒激光研究中取得新進展彩天地app。利用976 nm光纖激光器作為泵浦源實現了平均功率大于2 W、脈沖寬度為36 fs的克爾透鏡鎖模激光輸出,是目前國際上同類全固態振蕩器獲得的最好結果。上述研究成果于2019年12月16日在《High Power Laser Science and Engineering》(季刊,中科院II區)以“Sub-40-fs high-power Yb:CALYO laser pumped bysingle-mode fiber laser”為題發表論文,對全固態飛秒激光中高功率克爾透鏡鎖模研究進行了深入分析,并提出可行的實驗方案進行有效驗證彩天地app,為進一步開展窄脈沖全固態飛秒放大和飛秒激光同步泵浦光學參量振蕩器研究提供了堅實基礎。

圖1高功率克爾透鏡鎖模Yb:CYA振蕩器

圖2(a)克爾透鏡鎖模Yb:CYA振蕩器鎖模光譜曲線和(b)脈沖強度自相關曲線

高功率全固態飛秒激光振蕩器在雙光子熒光顯微成像、相干反斯托克斯拉曼散射和超連續譜產生等研究領域具有重要應用前景,但振蕩器在保持瓦級高平均功率輸出的同時往往難以實現腔內精密色散控制、直接輸出脈沖寬度小于100 fs的超短激光脈沖彩天地app。

通過研究摻鐿激光晶體的高效率連續光運轉、高功率克爾透鏡鎖模穩區范圍、諧振腔內精密色散控制和飛秒脈沖腔外壓縮等關鍵問題,在提升全固態飛秒振蕩器輸出功率的同時有效控制了激光脈沖的時域寬度,使2 W高平均功率Yb全固態振蕩器可以輸出亞40 fs超短脈沖彩天地app彩天地app,達到世界領先水平。在實現科研創新的前提下,設計了可以長期穩定工作的實驗樣機彩天地app,有效解決了全固態飛秒放大和飛秒激光同步泵浦光學參量振蕩器研究過程中種子光源的功率抖動問題,為先進固體飛秒光源的應用研究提供了有力保障。

圖3高功率克爾透鏡鎖模Yb:CYA振蕩器實驗樣機

論文的第一作者為我院青年教師田文龍副教授,目前在“中德博士后交流項目”支持下在德國電子同步加速器研究中心(DESY)從事博士后研究(合作導師:FranzX. K?rtner)彩天地app,研究課題為用于驅動電子加速的大能量皮秒THz光源技術。

論文鏈接:

http://www.opticsjournal.net/Articles/abstract?aid=OJad3e1d67cde25da1

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