高功率超快光纖激光具有光束質量好、散熱性能佳、轉換效率高、體(ti) 積尺寸小等優(you) 勢，在工業(ye) 製造、國防軍(jun) 事及醫療檢測等領域具有重要應用。除了工業(ye) 領域脆性材料加工和微納結構製造方麵日益增長的需求外，高重頻高功率超快光纖激光在高通量高次諧波及阿秒脈衝(chong) 產(chan) 生等科研領域也發揮著日益重要的作用。目前在超快光纖激光領域，驅動激光一般由啁啾脈衝(chong) 放大技術加額外的後置壓縮級來產(chan) 生小於(yu) 50fs的脈衝(chong) 寬度。此方案的後置壓縮級一般采用複雜的充氣裝置，因此係統複雜度較高。

　　中國科學院物理研究所/北京凝聚態物理國家研究中心光物理實驗室科研人員在長期開展超快激光脈衝(chong) 產(chan) 生及放大的基礎上，利用研究員常國慶提出的雙通放大的預啁啾管理放大（Double-pass PCMA，DP-PCMA）技術，與(yu) 西安電子科技大學合作，在棒狀光子晶體(ti) 光纖中實現了高增益高平均功率的超短脈衝(chong) 輸出。科研人員利用數十毫瓦的弱小信號僅(jin) 通過結構緊湊的一級放大器就獲得了平均功率大於(yu) 100W、增益高達38dB的超短脈衝(chong) ，優(you) 化參數補償(chang) 色散後脈衝(chong) 寬度短至37fs。

　　實驗裝置如圖1所示，振蕩器及預放大後的小信號光先經過偏振分束器及旋光器等器件後，以水平偏振注入棒狀光纖進行第一通放大，再由後麵的旋光器和反射鏡返回並旋轉至豎直偏振後再次注入棒狀光纖進行第二通放大，預啁啾光柵對放置在兩(liang) 通放大之間，雙通放大後的輸出光分為(wei) 主輸出和次輸出，絕大部分激光從(cong) 主輸出口輸出並被光柵對壓縮。科研人員將預啁啾管理放大技術與(yu) 雙通放大技術相結合，利用雙通放大的高增益特性允許將振蕩器輸出的數十毫瓦弱小信號直接放大到百瓦量級的特點，簡化了實驗裝置，並通過優(you) 化裝置參數，在負啁啾下得到了兼具高平均功率和極短脈寬的結果。圖2藍色曲線是利用6片啁啾鏡得到的壓縮結果，對應脈寬55fs, 平均功率100W。該研究成果揭示出雙通預啁啾管理放大係統中非線性相移量影響功率輸出的本質特性，並提供了一種結構緊湊、具有高增益的超快光纖激光係統建造方法。進一步結合分脈衝(chong) 放大技術，該方案有望成為(wei) 高通量阿秒高次諧波驅動源的有效手段。

　　相關(guan) 研究成果以Double-pass pre-chirp managed amplification with high gain and high average power為(wei) 題，發表在Optics letters上。研究工作得到廣東(dong) 省重點領域研發計劃、國家自然科學基金、國家重點研發計劃、脈衝(chong) 功率激光技術國家重點實驗室開放研究基金以及中科院青年創新促進會(hui) 等的資助。　　

圖1.優(you) 化的實驗裝置圖

圖2.（a）負啁啾下優(you) 化輸出時的放大光譜與(yu) 壓縮脈衝(chong) 自相關(guan) 曲線（b）壓縮脈衝(chong) 自相關(guan) 曲線