利用高掺有源光纤实现飞秒脉冲光放大 - 筱晓光子实验分析⑪

更新时间：2022-06-07 点击次数：699

继上次使用NPE技术生成1550 nm超快激光后，经过系统调整，该激光器的脉宽已经优化至697 fs。关于通过NPE技术生成超快激光的具体方案这里就不再叙述，感兴趣的朋友可以点击阅读我们的往期文章。得益于该激光器的全光纤结构，我们简单地对它进行了模块化，设计了如下金属模型作为激光器的外壳。

封装以后，对激光的性能进行测试：

（激光光谱图）

自相关仪测得的脉宽图（约为697 fs）

如果继续提高泵浦光功率，我们观察到光纤内的脉冲会发生分裂，因此，激光的光功率无法继续增大，我们测得的该激光器典型值为4mW。

为了继续放大该飞秒激光的功率，我们使用了Liekki高浓度掺杂的掺铒光纤制作EDFA，光路图如下所示，虚线框内为已经集成好的超快飞秒激光，将其和980 nm的泵浦光利用WDM耦合共模通过Liekki高掺光纤，增益介质由于受激辐射效应释放和种子光同相位的光子，从而实现了激光功率的放大。最后，再利用一个WDM将放大后的超快激光和剩余的泵浦光进行分离，后续还可以使用双向泵浦技术，进一步增加放大倍数。最终，我们测试得到放大后的激光功率为20mW，放大倍数为5倍，测试放大后的激光脉宽，为915 fs，这可能是光纤内部的色散导致的。

EDFA激光放大光路图

放大后激光光谱图

放大后的激光脉宽图（约为915 fs）

直接光电探测的激光波形时域图（受限于探测器的边沿时间）

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