RP Fiber Power——啁啾脈沖放大器系統(tǒng)

1. 全正色散的鎖模光纖激光器
2. 脈沖選擇器
3. 使用無(wú)源光纖的脈沖展寬器
4. 光纖放大器
5. 數(shù)值優(yōu)化色散的脈沖壓縮器

• 在鎖模光纖激光器中產(chǎn)生的重復(fù)頻率約41MHz的超短脈沖，輸出脈沖能量為1nJ，脈沖周期為 5.7 ps，由于強(qiáng)烈的上啁啾，脈沖的光譜已經(jīng)擴(kuò)大到7.6nm帶寬（從峰值下降到10%的水平測(cè)量）。

• 脈沖選擇器僅發(fā)射1000個(gè)激光脈沖中的一個(gè)。降低平均功率允許之后更強(qiáng)的脈沖放大。目前脈沖峰值功率約160W，若直接將脈沖放到到微焦耳或更大，峰值功率將變得非常大，引起非線性效應(yīng)。因此，在這，首先使用長(zhǎng)100m的無(wú)源光纖作為色散脈沖展寬器，將脈沖周期提高到46ps，從而使峰值功率下降到僅23W（脈沖的初始啁啾得到了展寬）。進(jìn)一步將光譜擴(kuò)大到11.5nm。

• 大模場(chǎng)光纖放大器將脈沖能量從1nJ放大到1.69uJ。為了找到穩(wěn)態(tài)下的放大器增益，對(duì)多個(gè)脈沖放大進(jìn)行迭代模擬，直到脈沖能量不在發(fā)生顯著變化。（這種迭代實(shí)際上只對(duì)較低的重復(fù)頻率和較大的脈沖能量是很重要的）。

• 最后，用數(shù)值優(yōu)化的二階和三階色散壓縮器將脈沖壓縮到285fs。如果忽略壓縮器的損耗，最高的峰值功率高達(dá)5.27MW。