高功率激光单元技术实验室

无源光纤与超连续谱激光器

更新时间:2020-09-01 【打印】 【关闭

  1)超连续谱激光器 

  超连续谱是一种高亮度的超宽带激光光源。在生物医学成像、超光谱技术、超快光谱分析等技术领域有重要应用。基于自行研发的超快光纤激光器和实验室自制光子晶体光纤,研究光子晶体光纤后处理、熔接耦合、输出准直等光子晶体光纤实用化的技术难点。目前已经搭建了多种全光纤超连续谱激光器工程样机。 

  2非线性石英光子晶体光纤

  非线性石英光子晶体光纤由多圈尺寸在波长量级的空气微孔包围细小的纤芯构成,其结构精细复杂,制备工艺繁琐,主要用于超连续谱产生、光孤子、拉曼激光、非线性波长转换、色散调控和色散补偿等,在科研等领域具有重要意义。所研制的光子晶体光纤具有纤芯小、色散连续可调等特点,典型产品零色散点位于930、1030、1064 nm等波长。其中,已将自制光子晶体光纤用于自行研制的超连续激光器件中,获得了光谱覆盖整个可见光波段的超连续谱输出。此外,课题组还设计研发了7芯高非线性光子晶体光纤用于高功率白光超连续谱输出,并配套研发了相关高效耦合技术。

  3低损空芯光纤设计与制备技术

  空芯光纤,顾名思义,即芯区无高折射率材料,主要填充为气体或真空。与折射率型实心光纤的全反射原理不同,空芯光纤通过引入复杂包层结构实现光在空芯中的低损传播。反谐振型空芯光纤作为近年来出现的新型空芯光纤,具有传输窗口宽、传输损耗低、单模性好等优点。与折射率型光纤相比,空芯光纤光模场与光纤材料的覆盖率可降低至10-4-10-5,使得空芯光纤的抗激光损伤阈值、抗光子暗化、抗辐照性能急剧提升,同时光纤材料吸收、光纤非线性和光纤色散迅速降低,尤其适用于大功率激光传输和极端波长激光低损传输。

    

  1 典型微结构反谐振空芯光纤    

  4基于空芯光纤的气体非线性、气体激光器与气体传感技术    

  应用空芯光纤进行气体光学研究,能够克服了有限瑞利长度的限制,实现米级以上的光与气体相互作用距离,其作用强度可提高103-106数量级,为发展新一代气体光纤激光器、气体非线性波长转换技术和超高灵敏度气体传感技术提供了可能。

    

  2 基于反谐振型空芯光纤的乙炔气体光纤激光器 

       

    

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