圖1 GSD同步泵浦拉曼光纖激光器實驗裝置示意圖

近期，中國科學院上海光學精密機械研究所空天激光技術與系統部周佳琦研究員團隊，在同步泵浦超快拉曼光纖激光器研究方面取得進展。相關成果以“Revealing influence of timing jitter on ultrafast Raman fiber laser synchronously-pumped by gain-switched diode”為題發表于Optics Express。

同步泵浦技術利用高峰值功率的超快脈沖作為泵浦，相較于傳統連續光泵浦的鎖模拉曼光纖激光器，可以有效克服拉曼增益弱的問題，從而在短腔條件下獲得高性能拉曼孤子。對于同步泵浦拉曼光纖激光器，相比于重復頻率固化的鎖模泵浦源，使用重復頻率可靈活調節的增益開關二極管(GSD)作為泵浦可有效簡化同步難度。

圖 2 不同泵浦條件下輸出拉曼脈沖的相對強度噪聲

研究團隊搭建了GSD同步泵浦拉曼光纖激光器(圖1)，實驗結果揭示了GSD泵浦脈沖固有的強時間抖動特性是降低輸出拉曼脈沖的時域穩定性和頻域相干性的根本原因。詳細研究了不同泵浦脈沖寬度條件下輸出拉曼脈沖的時頻特性，證實了拉伸脈沖寬度可以有效降低泵浦時間抖動的影響，抑制輸出拉曼脈沖的相對強度噪聲(圖2)。此外，使用鎖模激光器代替GSD泵浦進行了對比實驗，結果進一步證實了泵浦脈沖時間抖動對輸出拉曼脈沖頻域相干性的關鍵影響。該研究不僅深化了對GSD同步泵浦拉曼光纖激光器的認識，而且為高性能超快拉曼脈沖的產生鋪平了道路。

相關工作得到了國家重點研發計劃、中國科學院青年創新促進會、國家自然科學基金等項目的支持。

審核編輯 黃宇