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脉冲光纤激光器原理

2020.10.19

通过平衡二阶色散和非线性可以直接产生亚10fs的脉冲,并且装置相对简单。然而,受限于孤子面积理论,孤子能量无法进一步提升。为了克服这个限制,需要激发带啁啾的脉冲,但后续的压缩使光路更加复杂同时效率也将降低。因此,为了保留孤子

器的简单和高效性,需要新的方法克服孤子激光器的功率提升局限性。

最近的几项研究表明,在非线性和负四阶色散的平衡下存在纯四次孤子(pure quartic soliton),其脉冲形状保持不变。纯四次孤子具有能量扩展的优势,在短脉宽条件下可以得到更高能量的脉冲。科学家希望将这一发现过渡到目前比较成熟的

光纤激光器

中。然而,色散控制所需的制造工艺要求非常严格,如何在光纤中进行色散管理以实现四次孤子成为需要解决的难题。

图1 纯四次孤子激光器原理示意图

runge等人利用光谱脉冲整形器实现了腔内的色散控制,首次在光纤激光器中获得了纯四次孤子[1]。装置如图1所示,掺铒......

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