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2020-11-12
近日，中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所高功率光纖激光技術(shù)實(shí)驗(yàn)室在高功率光纖激光倍頻領(lǐng)域取得新進(jìn)展，提出少頻激光諧振倍頻的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了高功率高效率的連續(xù)波倍頻激光輸出，該技術(shù)提供了一種獲得高功率可見光光纖激光的新思路。相關(guān)工作發(fā)表在Optics Letters。
高功率可見激光在天文與地球物理、量子信息技術(shù)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。光纖激光外腔諧振倍頻是一種獲得高效率高功率可見光激光的手段。但是，對(duì)于諧振腔倍頻，一般需要入射基頻光為單頻激光，而單頻光纖激光的功率受限于受激布里淵散射，因此通過倍頻獲得的可見激光的功率同樣受限。
為此，研究人員提出了少頻激光諧振倍頻的方法以進(jìn)一步提高可見光光纖激光的輸出功率。實(shí)驗(yàn)中，對(duì)單頻激光進(jìn)行周期性相位調(diào)制后，光纖放大獲得高功率的1064nm少頻激光。調(diào)節(jié)相位調(diào)制頻率與倍頻腔自由光譜區(qū)一致，在腔鎖定后實(shí)現(xiàn)了少頻激光的腔內(nèi)諧振增強(qiáng)。驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)中獲得了30W的532nm倍頻激光，效率超過80%，與單頻情況一致。相位調(diào)制法被廣泛應(yīng)用于抑制受激布里淵散射，獲得高功率窄線寬光纖激光，數(shù)千瓦數(shù)十GHz線寬的光纖激光亦有報(bào)導(dǎo)。因此，該方法有望突破單頻光纖激光的功率限制，獲得高效率千瓦級(jí)可見光激光。
該研究得到了國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、上海市科學(xué)技術(shù)委員會(huì)的資助。
圖1 相位調(diào)制產(chǎn)生少頻激光諧振倍頻裝置示意圖
圖2 單頻和少頻條件下，正弦射頻功率分別為17.2 dB，23.2dB和25 dB時(shí)，532nm的輸出和轉(zhuǎn)換效率
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