中红外光纤振荡器实现可调谐孤子和可切换双波长脉冲

    近日，一项有关中红外光纤振荡器的研究取得了重要突破。

    近十年来，中红外光纤激光器发展迅速，但将近红外飞秒脉冲激光源波长扩展到中红外波段面临诸多挑战。锁模光纤振荡器虽在脉冲整形和调节方面具备灵活性，但其波长选择方法有限。而非线性偏振旋转锁模技术在中红外氟化物光纤振荡器中的应用研究相对较少。
    研究人员精心设计了实验装置，其中非线性偏振旋转锁模腔的泵浦源为高功率976nm激光二极管，增益光纤为3.1m的双包层7mol%掺铒氟化物光纤，还包括透镜、二向色镜、四分之一波片、偏振相关隔离器、半波片、铌酸锂双折射片、输出耦合器等诸多关键部件。同时，为测量Lyot滤波器透射光谱，搭建了专门的测量装置。

    通过实验，取得了一系列令人瞩目的成果。当泵浦功率增加到1.3W时，实现了稳定的基阶连续波锁模状态；在1.38W时，输出转变为准稳定脉冲状态；1.50W时，不稳定的调Q锁模终止。脉冲间间隔与腔往返时间匹配良好，工作在基阶状态，基频拍频信噪比高，不存在多脉冲现象。其中心波长为2794.5nm，半最大全宽为35.1nm，脉冲宽度为239fs，时带积接近变换极限，最大孤子平均功率为136.3mW，脉冲能量和峰值功率分别为2.6nJ和10.9kW。

    不仅如此，通过旋转双折射片并改变泵浦功率，锁模脉冲的波长能够从2752.4nm至2807.2nm连续调谐（约55nm），脉冲宽度在199-270fs之间变化。在较高泵浦水平下，还可通过单独旋转双折射片实现双波长锁模状态，且有两种可切换的状态。

    这项研究意义重大，研究人员在非线性偏振旋转锁模掺Er³⁺光纤振荡器中成功实现了可调谐孤子和可切换双波长脉冲的产生。未来，该方法有望转移到其他稀土掺杂光纤平台，为开发更多功能的中红外超短激光源奠定基础。欧光科技相信这一突破将为相关领域的发展带来新的机遇和可能。