皮秒脉冲近红外超连续谱激光器

董航舟; 葛廷武; 刘伟; 范瑜; 田卓承

doi:10.37188/OPE.20223000.0126

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皮秒脉冲近红外超连续谱激光器

现代应用光学 | 更新时间：2022-10-27

- 皮秒脉冲近红外超连续谱激光器
- Picosecond pulsed near infrared supercontinuum laser
- 光学精密工程 2022年30卷第20期页码：2430-2435
- 作者机构：
  
  1.北京工业大学材料与制造学部激光工程研究院，北京 100124
  2.北京市激光应用技术工程技术研究中心，北京 100124
  3.光电对抗测试评估技术重点实验室，河南洛阳 471003
- 作者简介：
  
  [ "董航舟（1997-），男，山西运城人，硕士研究生，2019年于华侨大学获得学士学位，主要从事光纤激光器方面的研究。E-mail：272052977@qq.com。" ]
  [ "葛廷武（1978-），男，内蒙古乌兰浩特人，博士，助理研究员，主要从事高功率光纤激光器方面的研究工作。E-mail： getingwu@bjut.edu.cn。" ]
- 基金信息：
  
  光电对抗测试评估技术重点实验室开放课题项目(43101003202001)
- DOI：10.37188/OPE.20223000.0126
  中图分类号： TN248
- 收稿日期：2022-04-06，
  
  修回日期：2022-06-01，
  
  纸质出版日期：2022-10-25
- 稿件说明：
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董航舟,葛廷武,刘伟等.皮秒脉冲近红外超连续谱激光器[J].光学精密工程,2022,30(20):2430-2435.

DONG Hangzhou,GE Tingwu,LIU Wei,et al.Picosecond pulsed near infrared supercontinuum laser[J].Optics and Precision Engineering,2022,30(20):2430-2435.
董航舟,葛廷武,刘伟等.皮秒脉冲近红外超连续谱激光器[J].光学精密工程,2022,30(20):2430-2435. DOI： 10.37188/OPE.20223000.0126.

DONG Hangzhou,GE Tingwu,LIU Wei,et al.Picosecond pulsed near infrared supercontinuum laser[J].Optics and Precision Engineering,2022,30(20):2430-2435. DOI： 10.37188/OPE.20223000.0126.

摘要

为了获得高平坦度近红外超连续谱输出，防止非线性放大过程中后向光增强影响激光器系统稳定性，满足光电对抗、高光谱激光雷达、光学相干层析成像等应用需求，本文采用含有非线性频率成分皮秒脉冲激光种子源，搭建了利用光纤非线性放大器直接产生超连续谱输出的激光器，并有效解决了返回光问题。利用非线性光纤放大器直接产生超连续谱是实现高功率超连续谱光源的有效途径，该方法将激光增益放大过程与超连续谱非线性展宽过程结合在一起，使得系统结构简单紧凑。实验采用SESAM被动锁模皮秒脉冲，通过两级放大实现了一级Stokes频率展宽，最后通过第三级非线性光纤放大器，实现了波长范围为950~1 650 nm，平坦度为10 dB（泵浦光除外），输出功率为56 W的近红外超连续谱输出，光-光转换效率达到48%。

Abstract

To meet the application requirements of photoelectric countermeasures， hyperspectral lidar， and optical coherence tomography， among others， nIR supercontinuum output with high flatness must be obtained and the effect the backwardness of light enhancement on the stability of a laser system during nonlinear amplification should be prevented. The experiment employed a picosecond pulse laser seed source with nonlinear frequency component， and the laser was built with a fiber nonlinear amplifier to produce supercontinuum output directly， solving the problem of returning light effectively. Using the nonlinear fiber amplifier to generate supercontinuum is an effective way to realize a high-power supercontinuum light source. The method combines the laser gain amplification process with the nonlinear supercontinuum broadening process， achieving simple and compact system structure. The SESAM passive mode-locked picosecond pulse was used to achieve a first-order Stokes frequency broadening through two-stage amplification. Finally， a third-stage nonlinear fiber amplifier was used to realize a near-infrared supercontinuum output power of 56 W at a wavelength range of 950~1650 nm， flatness of 10 dB （excluding pump light）， and opto-optical conversion efficiency of 48%.

关键词

Keywords

references

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