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處于通訊波段的

1550nm波長(zhǎng)飛秒激光器是

高速光通訊系統(tǒng)的

種窄脈沖寬帶光源

提升了光纖通訊系統(tǒng)的容量和速度

而對(duì)于光功率要求較高的應(yīng)用場(chǎng)合，需要瓦級(jí)激光功率甚至微焦級(jí)單脈沖能量的飛秒脈沖，這種高能飛秒激光器在基于摻鐿稀土離子的光纖激光系統(tǒng)中已是成熟的技術(shù)，而基于摻鉺離子的發(fā)射~1.55μm波長(zhǎng)的超快激光器在市場(chǎng)上鮮有高功率大能量的產(chǎn)品。這個(gè)波段的微焦級(jí)飛秒光纖激光器得益于波長(zhǎng)特性，可作為激光測(cè)距用光頻梳的基礎(chǔ)光源；空間光通訊用超快光源；材料分析和病理檢測(cè)用熒光光譜激發(fā)光源；高功率中紅外超連續(xù)譜激發(fā)源；半導(dǎo)體缺陷檢測(cè)用飛秒光源；多光子顯微鏡的照射光源；太赫茲輻射的激發(fā)及檢測(cè)光源。

Orientation-10-1550產(chǎn)品外觀圖

常用于1μm波段高功率飛秒光纖激光器的啁啾脈沖放大技術(shù)移植于摻鉺光纖激光器，也可以有效提升摻鉺飛秒激光器的輸出功率和能量。奧創(chuàng)光子在成熟的摻鐿系列飛秒高能激光器平臺(tái)基礎(chǔ)上，以全光纖結(jié)構(gòu)的CPA架構(gòu)推出FLASH-1550系列高功率飛秒激光器；該激光器是奧創(chuàng)光子的首款1550nm波段飛秒激光器產(chǎn)品，集成了摻鉺鎖模光纖激光器的窄脈寬特性和CPA系統(tǒng)的高功率大能量特性，突破了目前商業(yè)化1550~1560nm摻鉺超快光纖激光器的通用能量上限，且兼具了瓦級(jí)平均功率輸出。

該飛秒光源中的鎖模種子源、脈沖展寬器、多級(jí)光纖放大器均采用保偏光纖，以低損耗熔接集成，充分發(fā)揮了全光纖飛秒激光系統(tǒng)的高集成度和高穩(wěn)定性。其中鎖模種子源為非線性放大環(huán)形鏡鎖模機(jī)制，發(fā)揮了摻鉺光纖特殊的色散特征在光纖激光器中色散管理的便捷性；同樣的機(jī)制也應(yīng)用在脈沖展寬器，多種色散特性光纖組合為色散可調(diào)機(jī)構(gòu)，與啁啾布拉格光纖光柵組成脈沖展寬器，通過(guò)微調(diào)光纖長(zhǎng)度實(shí)現(xiàn)與啁啾體布拉格光柵脈沖壓縮器的色散匹配，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)和穩(wěn)固的色散補(bǔ)償功能，這種展寬-壓縮系統(tǒng)思路是打造該小型化、窄脈寬、高功率1550nm波長(zhǎng)飛秒激光器的特有技術(shù)。為了獲得微焦級(jí)能量的脈沖輸出，設(shè)定激光器重復(fù)頻率在主放大器之前降頻為500kHz，并采用芯徑25μm的大模場(chǎng)鉺鐿共摻雙包層光纖作為增益介質(zhì)，主放大器放大效率見圖1的泵浦-放大輸出曲線。脈沖壓縮器為空間光結(jié)構(gòu)，一系列偏振光學(xué)元件和啁啾體布拉格光柵引入的損耗>60%,這里的損耗主要源于啁啾體布拉格光柵的有限反射率。系統(tǒng)最終輸出脈寬443fs的3.2μJ脈沖，平均功率1.6W。

圖1. 波長(zhǎng)1550nm飛秒激光CPA系統(tǒng)主放大器功率增長(zhǎng)曲線

針對(duì)激光測(cè)量等高重復(fù)頻率的應(yīng)用需求，該光源支持選配GHz重復(fù)頻率的種子源，輸出高重頻高功率飛秒脈沖。針對(duì)靠近800nm波長(zhǎng)的材料科學(xué)、熒光光譜學(xué)、生物光子學(xué)等應(yīng)用，可選配二次諧波發(fā)生器，輸出770~780nm波長(zhǎng)的近紅外飛秒脈沖。

圖2. 輸出色散補(bǔ)償后的飛秒脈沖自相關(guān)曲線（a）及光譜（b）

奧創(chuàng)光子技術(shù)有限公司是一家專業(yè)從事工業(yè)級(jí)飛秒激光器及其核心器件研發(fā)、生產(chǎn)與應(yīng)用的國(guó)家高新技術(shù)企業(yè)?？偛孔溆谡憬『贾菔?，目前擁有約10000平方米光學(xué)潔凈室和辦公區(qū)。公司創(chuàng)始核心團(tuán)隊(duì)由中科院西安光學(xué)精密機(jī)械研究所國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室核心隊(duì)伍及海歸超快激光器工程化專家共同組成，其中包括國(guó)家萬(wàn)人計(jì)劃專家、國(guó)際知名超快激光器企業(yè)首席設(shè)計(jì)師等，是目前國(guó)內(nèi)超快激光領(lǐng)域的先行者和引領(lǐng)者。

自2018年創(chuàng)立以來(lái)，公司已申請(qǐng)140余項(xiàng)專利，已擁有核心技術(shù)包括NALM全光纖長(zhǎng)壽命鎖模種子源量產(chǎn)工藝、高階色散可調(diào)控CFBG制作工藝、拋物脈沖高保真光纖CPA技術(shù)、高增益innoslab放大器封裝工藝及技術(shù)等，結(jié)合100%自主設(shè)計(jì)的超快種子源、溫度調(diào)諧式啁啾光纖光柵等核心器件，已成功推出千瓦級(jí)、毫焦級(jí)、超短脈寬等系列化飛秒激光器產(chǎn)品，并在國(guó)內(nèi)率先實(shí)現(xiàn)工業(yè)領(lǐng)域批量出貨，年量產(chǎn)出貨超過(guò)500臺(tái)，打破了該領(lǐng)域被國(guó)外產(chǎn)品長(zhǎng)期壟斷的局面。

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1550nm波長(zhǎng)微焦級(jí)飛秒光纖激光器新進(jìn)展