目前，主流的固體(ti) 放大技術聚焦於(yu) 兩(liang) 大方向：單通行波放大與(yu) 多通放大。行波放大通過單次或有限次數的增益介質通光，以低熱積累和高重複頻率見長，但其單程增益受限，難以兼顧高能量與(yu) 高光束質量；多通放大則通過複雜光路設計實現多次能量提取，雖能提升儲(chu) 能利用率，卻需精密調控光束模式匹配，且熱管理難度隨功率攀升急劇增加。

在此背景下，再生放大器憑借顛覆性的能量增益模式重塑了激光放大技術的邊界。這項技術通過精密的光學循環架構，將微焦級種子脈衝(chong) 注入泵浦激勵的諧振腔，利用電光晶體(ti) 的納秒級切換精度，驅動脈衝(chong) 經曆數十次增益介質循環。每一次穿越增益介質，能量呈指數級攀升，最終輸出毫焦級超強脈衝(chong) ，單次循環能量增益達10^6倍。再生放大技術讓微弱激光脈衝(chong) 經曆"複利奇跡"。結合啁啾脈衝(chong) 放大（CPA）技術將成為(wei) 飛秒脈衝(chong) 的技術主流。

高功率泵浦下的熱效應造成的腔體(ti) 失穩與(yu) 能量增長停滯是再生放大器輸出功率突破的枷鎖。奧創光子突破傳(chuan) 統單晶再生放大器的放大極限，使用雙晶再生放大架構，成功研製出全球領先的高能量、高平均功率的再生放大器。

圖1. 不同晶體(ti) 實現的再生放大裝置輸出脈衝(chong) 能量和脈衝(chong) 寬度

在400W超高功率泵浦下，該係統攻克了高功率泵浦下熱透鏡效應引發的腔體(ti) 失穩與(yu) 功率/能量提升受限的共性難題，實現近400W高功率泵浦下再生腔熱穩定與(yu) 動態模式匹配。高功率高能量Yb:CALGO飛秒再生放大器結構如圖2所示。

圖2. 放大係統示意圖

放大鏈路包含三個(ge) 部分非線性環形鏡(Nonlinear Amplifying Loop Mirror, NLAN)鎖模光纖種子源，再生放大器(Regenerative amplifier, RA)和單光柵脈衝(chong) 壓縮器。通過創新技術融合與(yu) 核心器件自主化，成功突破高能超快激光的增益窄化與(yu) 熱管理瓶頸，實現198 fs、>7 mJ的穩定輸出，具體(ti) 技術路徑如下：

前端采用"9"字腔鎖模光纖種子源，通過非線性環形鏡的周期性飽和吸收效應，直接產(chan) 生亞(ya) 百飛秒級超短脈衝(chong) 。利用非線性脈衝(chong) 放大，將光譜展寬至1000–1060 nm，有效覆蓋Yb:CALGO晶體(ti) 的輻射帶寬，顯著抑製再生放大過程中的增益窄化效應。此階段使用自研的馬鞍形CFBG展寬器(Saddle-shaped CFBG)，其反射譜中部凹陷設計（凹陷深度>50%）可預補償(chang) 後續放大器的光譜增益窄化效應，其中光柵譜線如圖3所示。

圖3. CFBG光柵反射譜線

放大係統采用雙晶體(ti) 架構的再生放大器，通過Yb:CALGO雙晶體(ti) 的熱力學互補和功率平衡負載，在400W高功率泵浦下實現>10^6的增益。通過精準調控普克爾盒開關(guan) 時序，優(you) 化種子光在腔內(nei) 的循環增益路徑，最終輸出單脈衝(chong) 能量提升至10 mJ，光束質量M²<1.2，功率波動的NRMS<0.5%，輸出脈衝(chong) 的平均功率穩定性如圖4所示。

圖4. 2kHz重複頻率下，輸出平均功率穩定性NRMS=0.35% @12h.輸出光束質量

末端配置自研高色散容限脈衝(chong) 壓縮器，實現放大脈衝(chong) 的精準去啁啾。實測壓縮後脈寬為(wei) 198 fs，壓縮器效率80%，對應單脈衝(chong) 能量8mJ，峰值功率可達40 GW。通過自研FROG對輸出脈衝(chong) 進行時域表征結果如圖6所示

圖6. 輸出脈衝(chong) 的FROG測試結果

奧創光子通過引入Yb:CALGO雙晶體(ti) 熱力學互補設計，突破傳(chuan) 統單晶再生放大器的熱穩定性極限。實現400 W超高功率泵浦下的動態模式匹配，解決(jue) 高功率激光行業(ye) 長期存在的腔體(ti) 失穩難題。成功將國產(chan) 飛秒激光器推升至“毫焦級能量+亞(ya) 200 fs脈寬”雙高時代，標誌著我國在高端激光裝備領域實現從(cong) “跟跑”到“領跑”的跨越。這一成果不僅(jin) 打破歐美技術壟斷，更為(wei) 智能製造、前沿科研提供核心工具支撐，彰顯fun88官网平台產(chan) 業(ye) 的全球競爭(zheng) 力。