圖1 光纖激光器輸出功率曲線及光譜

近日，中國科學院上海光學精密機械研究所先進激光與光電功能材料部特種玻璃與光纖研究中心團隊首次報道了一種高性能的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、精密光譜學等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用價值。尤其是通過倍頻可產(chǎn)生486 nm激光，該波長對應(yīng)太陽光譜中的夫瑯禾費線，是目前深海探測的理想光源。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調(diào)諧

為解決以上問題，本工作基于研究團隊在900 nm摻Nd3+光纖及光纖激光器的優(yōu)勢基礎(chǔ)，構(gòu)建了瓦級915nm高亮度泵浦源。同時利用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。研究人員通過纖芯泵浦的方式，成功實現(xiàn)了輸出功率達42.8 mW的972 nm的單頻激光種子源，經(jīng)2小時連續(xù)監(jiān)測功率波動幅度控制在±0.51%以內(nèi)，信噪比超過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