近期，中國科學院上海光學精密機械研究所空天激光技術與(yu) 係統部周佳琦研究員等人與(yu) 國科大杭州高等研究院馮(feng) 衍研究員組成的聯合研究團隊，在重複頻率和波長靈活的飛秒激光產(chan) 生方向取得進展。相關(guan) 成果以“Repetition-rate and wavelength flexible femtosecond laser pulse generation”為(wei) 題發表於(yu) Laser & Photonics Reviews。
傳(chuan) 統的鎖模光纖激光器受限於(yu) 諧振腔結構和稀土摻雜光纖增益譜範圍，很難獲得重複頻率和波長靈活的飛秒脈衝(chong) 輸出。針對該問題，研究團隊將增益開關(guan) 激光二極管和非線性光學增益調製結合，開發了一種新型的飛秒拉曼脈衝(chong) 產(chan) 生技術。基於(yu) 該方法，可以產(chan) 生重複頻率的連續大範圍可調的飛秒激光脈衝(chong) ；結合級聯拉曼效應，可以進一步擴展輸出脈衝(chong) 的工作波長範圍。 圖1 實驗裝置示意圖 圖2 不同重頻下的拉曼脈衝(chong) 輸出特性。（a）脈寬和平均功率；（b）光譜演變；（c）拉曼轉換效率 在實驗中，利用1065 nm增益開關(guan) 激光二極管作為(wei) 泵浦，實現了一階拉曼1121 nm脈衝(chong) 的重複頻率在1 MHz~150 MHz範圍內(nei) 連續調節，單脈衝(chong) 能量大於(yu) 100 nJ，脈寬壓縮至525 fs，最大拉曼轉換效率達到80.2 %。通過級聯非線性光學增益調製，進一步獲得了高性能二階拉曼1178 nm飛秒激光脈衝(chong) 輸出，驗證了其波長靈活性。該研究提供了一種產(chan) 生重頻和波長靈活的飛秒激光脈衝(chong) 的新方法，在非線性光學成像和激光微納加工等領域具有潛在的應用價(jia) 值。 圖3 一階拉曼1121 nm脈衝(chong) 輸出特性。（a）光譜；（b）自相關(guan) 曲線；（c）RF譜
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