全光纤结构可见波段被动锁模激光器

摘要： 锁模光纤激光器（MLFLs）是工业、科学和生物医学领域众多光子系统的核心基础元件。迄今为止，1-2微米波段锁模光纤激光器已发展成熟；然而可见光波段（380-760纳米）的被动锁模光纤激光器从未见报道。本研究通过展示一台全光纤635纳米波段被动锁模皮秒激光器攻克这一难题。该635纳米锁模激光器采用全光纤8字腔结构，以镨/镱共掺ZBLAN光纤作为可见光增益介质，非线性放大环形镜作为锁模元件。我们首先通过求解金兹堡-朗道方程，理论预测并分析了耗散孤子共振（DSR）机制下635纳米锁模脉冲的形成与演化过程；随后实验验证了稳定产生脉宽仅约96皮秒、射频信噪比达67分贝、光谱带宽窄于0.1纳米的635纳米DSR锁模脉冲，其实验结果与数值模拟高度吻合。此外还观测到具有宽谱（>1纳米）调制特性的635纳米类噪声脉冲运行模式。本研究为可见光波段微型化超快光纤激光器的发展奠定了重要基础。