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研究團隊，在915 nm波段首次報道了一種低重頻全保偏九字腔光纖激光器。相關研究成果以“Low repetition rate 915 nm figure-9 ultrafast laser with all-fiber structure”為題發表于Optics Express。
 

　　波長在900 nm附近的激光因其在硅基探測器上的高響應度而備受光學測量領域青睞。該波段下的低重頻光纖激光器可以有效的減少飛行時間測距(TOF)中的距離模糊，同時具有光束質量好、結構緊湊、長期穩定等特點，可作為空間探測的理想光源。然而，由于單模光纖的強色散和非線性效應，激光很難在長光纖腔中實現單脈沖工作。因此，傳統鎖模光纖激光器的重復頻率通常被限制在幾十到幾百MHz。
 

　　針對上述問題，研究人員提出了一種中心波長在915 nm的低重頻全保偏九字腔光纖激光器。通過設計和優化激光器結構，實現了低重頻下的高能量單脈沖輸出。將優化后的種子經過一級放大，在3.1 MHz的重復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時間的功率和光譜穩定性測試得到證實。這種緊湊且長期可靠的光纖激光器是未來空間激光測距中一種很有前景的光源。
 

　　該項工作得到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的支持。
 

圖1. 915 nm低重頻全保偏九字腔光纖激光器實驗裝置圖
 

圖2. 輸出功率和光譜的長時間穩定性測試及脈沖在頻域和時域的輸出特性