深圳市im电竞数控设备有限公司

    于飞秒脉冲激光技能中，怎样得到更短的脉宽是一个于业内连续热点的研究标的目的，也是飞秒激光器用户体贴的要害技能指标之一，更短的脉宽是拔高脉冲峰值功率的要害因素，也是探究物资深条理物理秘密的主要手腕。

飞秒激光的时域脉宽与光谱宽度紧密亲密相干，而受增益介质能级决议的发射谱宽度往往有限，特别是掺稀土离子的固体激光增益介质，发射谱宽不外几十纳米，这类有限的谱宽以和发射谱漫衍的不匀称性就会引起引发放年夜历程的光谱增益窄化效应；脉冲于放年夜历程的增益饱及效应会致使啁啾脉冲先后沿增益差异，进一步引起脉冲频谱的窄化。这些致使脉冲频谱宽度窄化的因素就制约了激光放年夜后能获得的最短脉宽。

虽然技能上早已经提出了使用偏振光对于旌旗灯号脉冲光谱预整形的技能，利用法布里-珀罗尺度具滤波光谱的技能，以和经由过程非凡镀膜的滤光片对于差别光谱身分孕育发生差别透过率的要领；除了了这些固化的基在器件光谱整形技能，自相位调制效应、克尔效应等非线性光学效应也被用在超短脉冲光谱预整形，但受制在脉冲峰值功率；矫捷可调的光谱自动整形手腕如液晶调制器、声光可编程色散滤波器等器件组成繁杂、集成度不高；衍射光栅、棱镜等色散器件也是实现对于宽光谱整形的有用东西，且可以经由过程引入局部损耗或者调制来实现选择性滤波。啁啾光纤光栅兼具了窄带滤光片及衍射光学器件的特色，其全光纤特征也易在实现及光纤激光器高集成度毗连。奥创光子于成熟的年夜啁啾光纤光栅器件建造平台上经由过程对于光栅刻写工艺的调解，实现了反射谱强度漫衍可控的啁啾光纤光栅制备，从而可以或许满意对于宽光谱啁啾脉冲的频谱整形，可用在啁啾脉冲放年夜体系的旌旗灯号脉冲光谱预整形，必然水平降服后续放年夜历程的光谱增益窄化效应，撑持更短的压缩脉宽。

奥创光子啁啾光纤光栅为飞秒系列激光器产物的脉冲展宽器件，其撑持数十纳米的反射谱宽，可为种子脉冲实现有用的全光谱规模时域展宽。啁啾脉冲于功率放年夜历程中亦没法防止光谱增益窄化征象，为了适度减缓这类效应答终极放年夜脉冲光谱宽度的制约，一个简朴而有用的计谋是直接于脉冲展宽器上设置光谱的非凡强度漫衍，以此于必然水平上抵消后续放年夜器中脉冲的光谱增益窄化。患上益在奥创光子啁啾光纤光栅建造平台的功效可扩大性，于不转变紫外光刻光路结构的条件下，仅经由过程调解局部暴光参数，便可实现对于特定波长位置反射栅区的调制，这类调制引起该波优点反射率的急剧降落。于基在掺镱离子的光纤及固体激光放年夜体系中，中央波长1030nm四周的种子源输出脉冲会于此中心波长先后呈现较较着的高增益，而先后沿增益较低，致使放年夜后的差别光谱身分增益纷歧致，体现出光谱宽度跟着增益的晋升而渐窄。

是以奥创光子的光纤光栅设计团队于啁啾光纤光栅建造工艺中设计其反射率曲线中部呈凹陷状，最年夜调制深度跨越50%，基本位在反射谱中心位置，凹陷谱宽度盘踞反射谱全宽度的3/4以上。如许年夜幅度的局部光谱身分 高损耗 的引入，于随后的激光放年夜体系中将会阐扬增益漫衍重组的功能，且损耗会被增益所填补。

这类中部呈凹陷型的反射式啁啾光纤光栅，咱们称之为saddle-shaped CFBG，即马鞍形反射谱啁啾光纤光栅。建造出的该特种光纤光栅反射谱如图1，图中可见设计反射率曲线和现实测患上的反射率曲线，总体轮廓满意填补光谱增益窄化的要求。采用偏振相干干预干与法丈量推算患上出的该啁啾光纤光栅色散曲线如图2，其色散特征基本匹配后续CPA体系色散治理设计。

图1. saddle-shaped CFBG型光纤光栅反射谱

（黑线：理论设计曲线；红线：试验测试曲线）

图2. saddle-shaped CFBG型光纤光栅色散曲线

为了验证该saddle-shaped CFBG的光谱特征于填补激光放年夜器光谱增益窄化方面的有用性，将其安装于一套尺度的光纤+固体CPA体系中，包括两级光纤放年夜器及一级固体放年夜器。光纤放年夜器为掺镱石英光纤增益介质，提供80倍增益；固体放年夜器为Yb:YAG增益介质，提供8倍增益。因为saddle-shaped CFBG自身的色散特征，脉冲被有用展宽，于是于放年夜历程中并没有较着的自相位调制等非线性效应。图3是CPA体系输出的放年夜脉冲光谱，作为对于比，同时附上了采用通例的平顶光谱外形CFBG作为脉冲展宽器的CPA输出光谱，可见该saddle-shaped CFBG型脉冲展宽/光谱整形器件到达了必然水平上赔偿光谱增益窄化的效果。

图3. 配备了saddle-shaped CFBG型光纤光栅

（及通例平顶光纤光栅）

实现光谱整形的CPA体系输出放年夜光光谱

图4是这两种放年夜光谱对于应的脉冲压缩成果，可见赔偿光谱增益窄化的CPA体系可以或许输出更窄的去啁啾脉冲，实现了saddle-shaped CFBG辅助实现岑岭值功率、窄脉宽输出的目的。

图4. a.基在光谱整形光纤光栅展宽器的CPA输出飞秒脉冲自相干曲线；图4. b.通例平顶光纤光栅展宽器的CPA输出飞秒脉冲自相干曲线

奥创光子技能有限公司是一家专业从事工业级飞秒激光器和其焦点器件研发、出产与运用的国度高新技能企业。总部座落在浙江省杭州市，今朝拥有约10000平方米光学干净室及办公区。公司开创焦点团队由中科院西安光学周详机械研究所国度重点试验室焦点步队和海归超快激光器工程化专家配合构成，此中包括国度万人规划专家、国际知名超快激光器企业首席设计师等，是今朝海内超快激光范畴的先行者及引领者。

自2018年创建以来，公司已经申请150余项专利，已经拥有焦点技能包括NALM全光纤长命命锁模种子源量产工艺、高阶色散可调控CFBG建造工艺、抛物脉冲高保真光纤CPA技能、高增益innoslab放年夜器封装工艺和技能等，联合100%自立设计的超快种子源、温度调谐式啁啾光纤光栅等焦点器件，已经乐成推出千瓦级、毫焦级、超短脉宽等系列化飞秒激光器产物，并于海内率先实现工业范畴批量出货，年量产出货跨越500台，打破了该范畴被外洋产物持久垄断的场合排场。

文章来历：奥创光子

注：文章版权归原作者所有，本文仅供交流进修之用，如触及版权等问题，请您奉告，咱们将和时处置惩罚。

-IM电竞