上海光机所知识创新简报

(第四六九期)

2019年4月1日

上海光机所纳秒和皮秒全光纤超连续谱激光器取得进展

　　上海光机所高功率激光单元技术实验室在纳秒、皮秒全光纤超连续谱激光器研究中取得进展。科研人员基于自行拉制的高非线性光子晶体光纤和自行研制的超快激光器泵浦源，结合自主研发的小芯径高非线性光纤的高效熔接耦合技术，搭建了多种工程样机，成功研制出全光纤纳秒超连续谱激光器和皮秒超连续谱激光器。通过调整自主研制的高非线性光子晶体光纤内部微结构，实现激光器输出波长分布可调。两种超连续谱激光器的输出光谱范围均可覆盖可见光和近红外波段。 

　　超连续谱激光器是一种高亮度的超宽带激光光源，在生物医学成像、超光谱技术、超快光谱分析等技术领域有重要应用。一般，将具有高峰值功率的超短脉冲激光耦合进高非线性光纤，利用光纤的各类非线性效应使得输出光的光谱极大地展宽，从而实现超宽的光谱输出。 

　　两种超连续谱激光器的输出功率稳定且光谱均覆盖400-2400 nm，处于国内外“超连续光源”前列。其中，皮秒“超连续光源”的脉宽和可见光功率密度等指标填补了国内空白。纳秒超连续谱激光器平均功率5 W、重复频率可调范围0.02-1 MHz、脉宽可调范围6-200 ns。皮秒超连续谱激光器平均功率5 W、重复频率可调范围20-60 MHz、脉宽输出10 ps量级。图1(a)和图1(b)是超连续谱激光器的光束质量情况（890 nm）以及输出功率稳定性。测试输出激光于890 nm和1550 nm处的M²小于1.2，输出功率的相对标准偏差小于0.4%。（高功率激光单元技术实验室供稿） 

　　图1：（a）全光纤超连续谱光源的M²测试情况，插图为CCD采集到的光束束腰处光斑光强分布图；（b）全光纤超连续谱光源的输出功率稳定性测试结果 

　　图2：（a）纳秒全光纤超连续谱激光器装机图；（b）皮秒全光纤超连续谱激光器装机图。