近期，中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所空天激光技術(shù)與系統(tǒng)部研究團(tuán)隊(duì)，在915 nm波段首次報(bào)道了一種低重頻全保偏九字腔光纖激光器。相關(guān)研究成果以“Low repetition rate 915 nm figure-9 ultrafast laser with all-fiber structure”為題發(fā)表于Optics Express。
 

　　波長(zhǎng)在900 nm附近的激光因其在硅基探測(cè)器上的高響應(yīng)度而備受光學(xué)測(cè)量領(lǐng)域青睞。該波段下的低重頻光纖激光器可以有效的減少飛行時(shí)間測(cè)距(TOF)中的距離模糊，同時(shí)具有光束質(zhì)量好、結(jié)構(gòu)緊湊、長(zhǎng)期穩(wěn)定等特點(diǎn)，可作為空間探測(cè)的理想光源。然而，由于單模光纖的強(qiáng)色散和非線性效應(yīng)，激光很難在長(zhǎng)光纖腔中實(shí)現(xiàn)單脈沖工作。因此，傳統(tǒng)鎖模光纖激光器的重復(fù)頻率通常被限制在幾十到幾百M(fèi)Hz。
 

　　針對(duì)上述問題，研究人員提出了一種中心波長(zhǎng)在915 nm的低重頻全保偏九字腔光纖激光器。通過設(shè)計(jì)和優(yōu)化激光器結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了低重頻下的高能量單脈沖輸出。將優(yōu)化后的種子經(jīng)過一級(jí)放大，在3.1 MHz的重復(fù)頻率下獲得了脈沖寬度為15.2 ps、單脈沖能量為4.7 nJ的脈沖輸出。激光器的鎖模性能已通過長(zhǎng)時(shí)間的功率和光譜穩(wěn)定性測(cè)試得到證實(shí)。這種緊湊且長(zhǎng)期可靠的光纖激光器是未來空間激光測(cè)距中一種很有前景的光源。
 

　　該項(xiàng)工作得到中國(guó)科學(xué)院青年創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)，國(guó)家自然科學(xué)基金，上海市自然科學(xué)基金的支持。
 

圖1. 915 nm低重頻全保偏九字腔光纖激光器實(shí)驗(yàn)裝置圖
 

圖2. 輸出功率和光譜的長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定性測(cè)試及脈沖在頻域和時(shí)域的輸出特性