盛泉 王盟 史朝督 田浩 张钧翔 刘俊杰 史伟† 姚建铨

1) (天津大学精密仪器与光电子工程学院,天津 300072)

2) (光电信息技术教育部重点实验室-天津大学,天津 300072)

3) (天津津航技术物理研究所,天津 300308)

报道了基于锯齿波脉冲抑制自相位调制(SPM)的高功率窄线宽单频脉冲光纤激光放大器.通过优化掺镱(Yb)石英有源光纤的长度,在保证输出功率和转换效率的同时提高单频光纤激光放大器中的受激布里渊散射阈值,并采用脉冲波形为锯齿波的种子光,利用其光强对时间的变化率为常数的特性有效抑制了SPM效应导致的激光光谱展宽现象.主放大级泵浦功率为11.3 W 时获得了平均输出功率为3.13 W、脉冲重复频率为20 kHz 的1064 nm 单频激光输出;此时脉冲宽度为6.5 ns,对应峰值功率为24 kW,测得光谱线宽仅为83 MHz,接近变换极限水平.与采用常规高斯波形脉冲种子光的对照实验相比,锯齿波形脉冲对SPM 所致的光谱展宽具有显著抑制效果,为高功率窄线宽脉冲光纤激光放大器提供了一种行之有效的方法.

1 引言

基横模、单纵模的单频激光器具有窄线宽、低噪声、高相干性、高光束质量等优良特性,在相干光通信、高精度光谱及精密测量等领域具有极其重要的应用[1,2].基于调制脉冲种子源的主振荡器-功率放大器(MOPA)光纤激光系统具有时间特性灵活、转换效率高等特点,特别是全光纤化的结构具有优秀的环境适应性和稳定性,对于需要较高脉冲峰值功率的应用来说是一种较为理想的光源……