圖1 光纖激光器輸出功率曲線及光譜

近日，中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所先進(jìn)激光與光電功能材料部特種玻璃與光纖研究中心團(tuán)隊(duì)首次報(bào)道了一種高性能的972 nm單頻分布式布拉格反射(DBR)摻鐿(Yb3?)石英光纖激光器，相關(guān)成果以"972 nm single-frequency distributed Bragg reflector Yb3?-doped silica fiber laser"為題發(fā)表于Optics Express。

972 nm單頻激光在深紫外激光產(chǎn)生、原子冷卻、精密光譜學(xué)等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用價(jià)值。尤其是通過(guò)倍頻可產(chǎn)生486 nm激光，該波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)太陽(yáng)光譜中的夫瑯禾費(fèi)線，是目前深海探測(cè)的理想光源。Yb3+離子在972 nm 的發(fā)射截面較窄，增益低，產(chǎn)生凈增益需要較高的反轉(zhuǎn)粒子數(shù)。

圖2 激光器的單縱模特性及波長(zhǎng)調(diào)諧

為解決以上問(wèn)題，本工作基于研究團(tuán)隊(duì)在900 nm摻Nd3+光纖及光纖激光器的優(yōu)勢(shì)基礎(chǔ)，構(gòu)建了瓦級(jí)915nm高亮度泵浦源。同時(shí)利用9 mm自研高摻Y(jié)b3+石英光纖作為增益介質(zhì)，搭建了DBR結(jié)構(gòu)單頻諧振腔。研究人員通過(guò)纖芯泵浦的方式，成功實(shí)現(xiàn)了輸出功率達(dá)42.8 mW的972 nm的單頻激光種子源，經(jīng)2小時(shí)連續(xù)監(jiān)測(cè)功率波動(dòng)幅度控制在±0.51%以內(nèi)，信噪比超過(guò)55 dB，單縱模線寬壓縮至13 kHz以下，在10-50℃寬溫域范圍內(nèi)均能保持單縱模鎖定狀態(tài)，波長(zhǎng)可調(diào)諧。該激光器可作為972 nm高功率窄線寬光纖放大器的優(yōu)質(zhì)種子源，在單光子探測(cè)和非線性頻率轉(zhuǎn)換等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用前景。

審核編輯 黃宇