Новый прогресс в создании многоволновых синхронных пикосекундных волоконных лазеров 

Новый прогресс в создании многоволновых синхронных пикосекундных волоконных лазеров

Недавно группа Чжоу Цзяци, исследователя из Отделения космических лазерных технологий и систем Шанхайского института оптики и точной механики Китайской академии наук, добилась прогресса в создании многоволновых синхронных пикосекундных волоконных лазеров.

Многоволновые сверхбыстрые лазеры с синхронизированными частотами повторения находят важное применение в спектроскопии комбинационного рассеяния, детектировании накачки, синтезе когерентного света и генерации разностной частоты. В настоящее время методы генерации синхронизированных многоволновых сверхбыстрых лазерных импульсов в волоконных лазерах в основном включают в себя технологию синхронизации мод и технологию нелинейного преобразования частоты. Технология синхронизации мод основана на структуре резонансного резонатора, а рассогласование длины резонатора лазеров с разными длинами волн ограничено сантиметровым уровнем. Энергия импульса целевой длины волны, непосредственно генерируемого технологией нелинейного преобразования частоты, основанной на фазовой самомодуляции и спектре суперконтинуума, низкая, и для усиления требуется дополнительный усилитель на волоконном волокне, легированном редкоземельными элементами. Рабочая длина волны ограничена спектральным диапазоном излучения редкоземельных ионов.

На основе каскадного рамановского волоконного усилителя с одночастотной инжекцией затравки и накачкой диодом с переключением усиления, исследовательская группа может генерировать многоволновые синхронизированные высокоэнергетические пикосекундные лазеры с плавно регулируемой частотой повторения (рис. 1). В эксперименте, используя диод с переключением усиления в качестве источника накачки и одночастотный непрерывный лазер в качестве источника затравки, каскадный эффект вынужденного комбинационного рассеяния позволяет генерировать синхронизированные многоволновые пикосекундные импульсы с центральными длинами волн 1065 нм, 1121 нм и 1178 нм соответственно. Рамановский волоконный усилитель с одночастотной инжекцией затравки не требует сложного согласования длины резонатора и обеспечивает гибкую регулировку частоты повторения. Используя диод с модуляцией усиления в качестве источника накачки, можно регулировать частоту повторения синхронизированных многоволновых импульсов в диапазоне от 20 до 50 МГц (рис. 2). Эта технология открывает новый способ генерации синхронизированных многоволновых пикосекундных импульсов с плавно регулируемой частотой повторения и, как ожидается, станет идеальным источником света для таких приложений, как спектроскопия комбинационного рассеяния, детектирование накачки, синтез когерентного света и генерация разностных частот.