圖1 GSD同步泵浦拉曼光纖激光器實(shí)驗(yàn)裝置示意圖

近期，中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所空天激光技術(shù)與系統(tǒng)部周佳琦研究員團(tuán)隊(duì)，在同步泵浦超快拉曼光纖激光器研究方面取得進(jìn)展。相關(guān)成果以“Revealing influence of timing jitter on ultrafast Raman fiber laser synchronously-pumped by gain-switched diode”為題發(fā)表于Optics Express。

同步泵浦技術(shù)利用高峰值功率的超快脈沖作為泵浦，相較于傳統(tǒng)連續(xù)光泵浦的鎖模拉曼光纖激光器，可以有效克服拉曼增益弱的問題，從而在短腔條件下獲得高性能拉曼孤子。對(duì)于同步泵浦拉曼光纖激光器，相比于重復(fù)頻率固化的鎖模泵浦源，使用重復(fù)頻率可靈活調(diào)節(jié)的增益開關(guān)二極管(GSD)作為泵浦可有效簡(jiǎn)化同步難度。

圖 2 不同泵浦條件下輸出拉曼脈沖的相對(duì)強(qiáng)度噪聲

研究團(tuán)隊(duì)搭建了GSD同步泵浦拉曼光纖激光器(圖1)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果揭示了GSD泵浦脈沖固有的強(qiáng)時(shí)間抖動(dòng)特性是降低輸出拉曼脈沖的時(shí)域穩(wěn)定性和頻域相干性的根本原因。詳細(xì)研究了不同泵浦脈沖寬度條件下輸出拉曼脈沖的時(shí)頻特性，證實(shí)了拉伸脈沖寬度可以有效降低泵浦時(shí)間抖動(dòng)的影響，抑制輸出拉曼脈沖的相對(duì)強(qiáng)度噪聲(圖2)。此外，使用鎖模激光器代替GSD泵浦進(jìn)行了對(duì)比實(shí)驗(yàn)，結(jié)果進(jìn)一步證實(shí)了泵浦脈沖時(shí)間抖動(dòng)對(duì)輸出拉曼脈沖頻域相干性的關(guān)鍵影響。該研究不僅深化了對(duì)GSD同步泵浦拉曼光纖激光器的認(rèn)識(shí)，而且為高性能超快拉曼脈沖的產(chǎn)生鋪平了道路。

相關(guān)工作得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、中國(guó)科學(xué)院青年創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)、國(guó)家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的支持。

審核編輯 黃宇