上海光機所在使用級聯非線性增益調制產生1.3μm飛秒脈沖中取得新進展

發布:cyqdesign 2023-03-27 21:24 閱讀:1232
近期,中國科學院上海光學精密機械研究所高功率光纖激光技術實驗室的研究團隊利用1064 nm的皮秒脈沖作為泵浦,使用非線性光學增益調制技術,在摻磷光纖中通過二階級聯受激拉曼散射獲得了能量為33.7 nJ,脈寬為170 fs的1319 nm飛秒脈沖輸出。這項工作為生物成像、三光子探測等應用提供了所需的1.3 μm 高能量飛秒脈沖光源。相關結果以“Generation of 1.3?μm femtosecond pulses by cascaded nonlinear optical gain modulation in phosphosilicate fiber”為題發表于Optics Letters。 n6 v6K1  
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該研究團隊之前提出了非線性光學增益調制的方法,并通過此技術獲得了位于1120 nm和1178 nm特殊波段的高相干拉曼飛秒脈沖。波長為1.3 μm附近的飛秒脈沖在三光子激發等生物成像技術上起到至關重要的作用。利用非線性光學增益調制技術可以順利產生1.3 μm的超短脈沖激光,但是在常規光纖中,把激光的能量從1064 nm轉移到1319 nm通常需要四階拉曼過程,增大了該方案的成本與復雜度。而摻磷光纖由于其成分特點,可以通過一級拉曼散射實現較遠范圍的激光頻率移動。 k?}Zg*  
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在本項工作中,研究團隊利用摻磷光纖的特性,通過二階非線性光學增益調制技術,獲得高質量的1.3 μm脈沖輸出,并且仍保留了結構簡單可靠,級聯轉換效率高,輸出脈沖能量高等優勢。在實驗演示中,1121 nm和1319 nm的單頻連續激光與1064 nm皮秒脈沖泵浦激光通過波分復用器及耦合器一同耦合進入一段拉曼增益光纖。二階級聯轉換過程在一段4.5 m長的保偏摻磷光纖中完成。在泵浦脈沖能量為96 nJ的情況下,二階1319 nm拉曼脈沖輸出能量達33.7 nJ,壓縮后脈沖寬度達170 fs。 O6Y0XL  
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研究團隊還基于廣義非線性薛定諤方程開展了數值仿真,通過優化泵浦脈沖寬度和脈沖能量來優化輸出結果。理論證明使用1 μJ,50 ps的1064 nm泵浦脈沖,經過1.75 m摻磷光纖,可產生668 nJ,391 fs的1.3 μm脈沖輸出,轉化效率高達67%。這為產生高功率、高效率的1.3 μm超快激光光源提供了有效的手段。 `vV7c`K?  
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圖1.級聯非線性增益調制結構示意圖 F'Z,]b'st3  
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圖2.脈沖輸出特性。(a) 脈沖序列; (b) 射頻頻譜; (c) 壓縮前和 (d) 壓縮后二階拉曼脈沖自相關曲線。
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該項研究獲得了中國科學院青年創新促進會、國家自然科學基金、上海市自然科學基金等項目的支持。 *1"+%Z^  
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原文鏈接:https://opg.optica.org/ol/abstract.cfm?uri=ol-48-7-1698
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最新評論

tassy 2023-03-28 00:09
光學精密機械研究
redplum 2023-03-28 00:10
高新技術
likaihit 2023-03-28 00:11
很有意義
tomryo 2023-03-28 07:05
上海光機所在使用級聯非線性增益調制產生1.3μm飛秒脈沖中取得新進展
星空38 2023-03-28 07:28
這項工作為生物成像、三光子探測等應用提供了所需的1.3 μm 高能量飛秒脈沖光源。
清澈時光 2023-03-28 08:10
很有意義 u4j5w  
悠悠白云 2023-03-28 08:11
性增益調制產生1.3μm飛秒脈沖中取得新進展
譚健 2023-03-28 08:13
高新技術
lz0121 2023-03-28 08:38
該研究團隊之前提出了非線性光學增益調制的方法,并通過此技術獲得了位于1120 nm和1178 nm特殊波段的高相干拉曼飛秒脈沖。
copland 2023-03-28 08:40
級聯非線性增益調制產生1.3μm飛秒脈沖
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