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      華日激光發布自啟動低噪聲NALM鎖模激光種子源
      材料來源:華日激光           錄入時間:2023/9/20 23:07:10

      華日激光超快光纖激光實驗室基于NALM鎖模技術,優化光學設計、電學控制與機械封裝,研制出可自啟動的微型飛秒和皮秒9字腔激光種子源!

      超快激光技術在精密測量,航天航空,工業生產,生物醫療以及科學研究等領域有著重要的應用。

      作為超快激光的核心組件,目前市面上大部分皮秒和飛秒種子源都使用半導體可飽和吸收鏡( Semiconductor Saturable Absorber Mirror, SESAM)鎖模。

      這種基于SESAM的被動鎖模方案技術成熟,自2016年起已在華日激光實現批量化生產。然而種子源內部的核心器件SESAM目前嚴重依賴進口,并且SESAM本身存在損傷閾值低、恢復時間長等劣勢,導致皮秒和飛秒種子源輸出功率偏低。

      相較而言,基于非線性放大環形鏡(Nonlinearamplifyingloopmirror,NALM)原理的新型全光纖振蕩器無SESAM器件,具有噪聲低、壽命長等優點,在低噪聲脈沖放大、光學頻率梳等先進激光技術與應用領域展現出巨大潛力。

         (圖1)                                                 (圖2)

      圖1:全光纖9字腔結構示意圖

      圖2:Sagnac環透射率隨非線性相移量的變化

      全光纖NALM激光器一般呈9字型結構,故也被稱為9字腔激光器,其通過引入非線性相移和非對稱分布的Sagnac環來實現鎖模:如圖1所示,光脈沖經過耦合器進入環行腔后,分為兩個沿相反方向傳輸的脈沖,由于環內增益光纖位置的非對稱性,導致兩路光脈沖經歷的非線性效應不同,兩脈沖重新在耦合器處相遇并發生干涉時,各自積累的非線性相移不同,如圖2所示,相位差在2π時兩脈沖相干相長,相位差在π時兩脈沖相干相消,Sagnac環展現出類似于可飽和吸收體的強光高透、弱光低透的光開光特性,可以實現鎖模。

      同時,Sagnac環具有顯著的光濾波特性,對脈沖時/頻域中強度較高部分高透,強度較低部分低透,可有效抑制噪聲,形成穩定、低噪聲的超短脈沖輸出。

      華日激光超快光纖激光實驗室(Huaray UFLL)基于NALM鎖模技術,優化光學設計、電學控制與機械封裝,研制出可自啟動的微型飛秒和皮秒9字腔激光種子源。

      圖3:飛秒種子光譜

      圖4:皮秒種子光譜

      圖5:飛秒種子源功率穩定性

      激光器使用全保偏光纖方案,結合華日專利技術調教,壽命長、噪聲低、穩定性高。飛秒種子源中心波長1030 nm,重復頻率20-100 MHz可定制,光譜寬度>15 nm,脈寬可壓縮至<100 fs,烤機功率波動RMS <0.3%,相對強度噪聲RIN <-150 dBc/Hz @100 kHz;皮秒種子源中心波長1064 nm, 重復頻率20-100 MHz可定制, 光譜寬度<0.6 nm,脈沖寬度10 ps。

      以上技術突破,對華日激光超快激光產品線來說,可謂突破性創新,華日激光在超快激光器技術領域,已進入國際領先水平。

      文章來源: 華日激光

      注:文章版權歸原作者所有,本文僅供交流學習之用,如涉及版權等問題,請您告知,我們將及時處理。


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