国防科技大学研究团队研制出1.2 μm 波段的高功率可调谐拉曼光纤激光器
发布时间：2024-01-31 07:00:04 阅读数： 1241
工作在 1.2 μm 波段的激光源在光动力疗法、生物医学诊断和氧传感方面有一些独特的应用。此外，它们还可用作中红外光参量产生以及通过倍频产生可见光的泵浦源。1.2 μm 波段的激光已经通过不同的固体激光器实现，包括半导体激光器、金刚石拉曼激光器和光纤激光器。在这三种激光器中，光纤激光器以其结构简单、光束质量好、操作灵活等优点，成为产生 1.2 μm 波段激光的最佳选择。
国防科技大学前沿交叉学科学院周朴教授领导的研究团队对 1.2 μm 波段的高功率光纤激光器很感兴趣。目前的高功率光纤激光器主要是 1 μm 波段的掺镱光纤激光器，1.2 μm 波段的最大输出功率被限制在 10 W水平。他们的研究成果题为 《High power tunable Raman fiber laser at 1.2 μm waveband》，发表在《Frontiers of Optoelectronics》上。
图1：（a）高功率可调谐拉曼光纤放大器和 （b）1.2 μm 波段可调谐随机拉曼光纤种子激光器的实验装置。PDF：掺磷光纤；QBH：石英块头；WDM：波分复用器；SFS：超荧光光纤光源；P1：端口 1；P2：端口 2；P3：端口 3。资料来源：张扬等人，《High power tunable Raman fiber laser at 1.2 μm waveband》，《Frontiers of Optoelectronics》（2024）。
他们的想法是利用无源光纤中的受激拉曼散射效应，在 1.2 μm 波段产生高功率激光。受激拉曼散射效应是一种三阶非线性效应，可将光子转换成更长的波长。
图2：在（a）1065-1074 nm和 （b）1077 nm 泵浦波长条件下的可调谐随机 RFL 输出光谱（Δλ 指 3 dB 线宽）。资料来源：张扬等人，《High power tunable Raman fiber laser at 1.2 μm waveband》，《Frontiers of Optoelectronics》（2024）。
研究人员利用掺磷光纤中的受激拉曼散射效应，将 1 μm 波段的高功率掺镱光纤转换为 1.2 μm 波段。在 1252.7 nm波段获得了功率高达 735.8 W 的拉曼信号，这是迄今为止报道的 1.2 μm 波段光纤激光器的最高输出功率。
图3：（a） 不同信号波长下的最大输出功率和归一化输出光谱。（b）不同信号波长下的全输出光谱，单位为 dB（Δλ 指 3 dB 线宽）。资料来源：张扬等人，《High power tunable Raman fiber laser at 1.2 μm waveband》，《Frontiers of Optoelectronics》（2024）。
图:4：（a）泵浦波长为 1074 nm 时高功率可调谐拉曼光纤放大器的光谱和（b）功率演变特性。资料来源：张扬等人，《High power tunable Raman fiber laser at 1.2 μm waveband》，《Frontiers of Optoelectronics》（2024）。
参考文献：张扬等人，《High power tunable Raman fiber laser at 1.2 μm waveband》，《Frontiers of Optoelectronics》（2024）。
