半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)網(wǎng)獲悉：近期，上海光機(jī)所高功率光纖激光技術(shù)實驗室馮衍研究員團(tuán)隊在單頻589nm光纖激光器的研究方面取得進(jìn)展，相關(guān)成果以“Robust single-frequency 589 nm fiber laser based on phase modulation and passive demodulation”為題發(fā)表于Optics Express上。

 

高功率單頻589 nm激光在鈉導(dǎo)星、激光雷達(dá)和激光醫(yī)療等領(lǐng)域有重要應(yīng)用需求，采用1178 nm單頻拉曼光纖激光放大器與倍頻相結(jié)合的方式，可以有效實現(xiàn)單頻黃光激光輸出。但是，受激布里淵散射效應(yīng)限制了單頻放大器的輸出功率。研究團(tuán)隊通過對單頻種子源施加{0，π}偽隨機(jī)相位調(diào)制，將光譜展寬來抑制放大過程中的受激布里淵散射效應(yīng)，獲得了49.2 W 1178 nm激光輸出，線寬800 MHz。

 

隨后，高功率1178 nm激光單次穿過周期極化膽酸鋰晶體進(jìn)行二階非線性頻率變換，利用倍頻過程中伴生的相位加倍效應(yīng)，自行實現(xiàn)光譜窄化，最終獲得了功率20 W、線寬16 MHz的589 nm窄線寬激光輸出，這是目前報道的基于單通倍頻獲得的最高功率的連續(xù)589 nm激光。

 

此前，該研究團(tuán)隊通過對拉曼光纖施加三十級梯度應(yīng)力來抑制單頻激光放大器中的受激布里淵散射，采用八字環(huán)形腔結(jié)構(gòu)的諧振倍頻方式獲得50 W 單頻589 nm激光。與之相比，該研究中采用基于位相調(diào)制-自解調(diào)的技術(shù)方案，大大簡化了鈉導(dǎo)星裝置的復(fù)雜程度，提升了其可靠性，結(jié)合拉曼波長靈活的特點，可以進(jìn)一步拓展，獲得其它波長的單頻激光。

 

該研究得到了國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學(xué)基金、上海市科學(xué)基金等項目支持。

 

 

圖1 實驗裝置圖

圖2 1178 nm激光光譜（a）不加調(diào)制，（b）加載PRBS7位相調(diào)制，比特率分別為600 Mbps、800 Mbps和1000 Mbps。

圖3 （a）倍頻光功率及轉(zhuǎn)換效率隨1178 nm激光功率的變化曲線，（b）輸出功率最高時對應(yīng)的倍頻光光譜圖（20 W）。插圖為輸出激光的精細(xì)光譜。

來源：中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所