近日，中國科學院上海光學精密機械研究所薄膜光學實驗室與華南理工大學韋小明教授團隊合作在高重頻超快光纖激光腔內(nèi)色散補償方面取得新進展。

圖1 (a) 復合功能色散鏡應(yīng)用示意圖; (b) 復合功能色散鏡結(jié)構(gòu)示意圖

高重頻超快光纖激光器廣泛應(yīng)用于生物光學、波峰復用系統(tǒng)、光頻梳等領(lǐng)域。對于超快激光系統(tǒng)，色散補償是必不可少的。色散補償光纖和光子晶體光纖是光纖激光器中常用的全光纖色散補償元件。使用光纖進行色散補償適用于長腔振蕩器，對于高重頻短腔系統(tǒng)，光纖的單位色散補償能力較弱，因此需要較長的光纖，但是高能激光在長光纖中傳播會積累很強的非線性效應(yīng)，導致脈沖失真。

圖2 高重頻光纖激光裝置示意圖

研究人員提出了一種沉積在光纖端面的復合功能色散鏡，該色散鏡結(jié)合了增透結(jié)構(gòu)、四分之一波長結(jié)構(gòu)和腔結(jié)構(gòu)，在保證泵浦波長高透過率的同時，控制工作波段反射率和引入高色散。成功制備出了在泵浦波長(976 nm)下提供超過99%的透射率，激光激發(fā)波段(1050 nm-1060 nm)處提供93±2% 反射率和-5000 fs2的負色散。復合功能色散鏡同時作為輸入鏡、輸出鏡和色散補償鏡成功應(yīng)用于光纖激光諧振腔，獲得傅立葉變換極限為 364 fs 的超快種子脈沖。這種復合功能色散鏡為開發(fā)緊湊型高重頻光纖激光器開辟了新的研究方向。

圖3 (a) 色散補償前光譜寬度；(b)色散補償后光譜寬度

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