【校级报告】中红外高功率超快光纤激光器研究
发布日期:2023-06-09   作者:秦梦瑶   浏览次数:61

报告人:郭春雨 教授    

报告人单位:深圳大学     

主持人:顾澄琳 副研究员     

报告时间:2023610日(周六)14:30-15:30     

地点:闵行校区光学大楼B225会议室     

报告摘要:

中红外超快激光在分子光谱学、遥感、激光手术和材料加工等领域具有重要的应用价值。课题组提出基于激发态吸收的2.8 μm掺铒光纤激光器发光效率提升方法;研制了中红外氟化物光纤合束器、FBG、包层功率剥离器、光纤端帽和氟化物跳线等中红外光纤激光核心器件;开发了基于掺铒氟化物光纤的中红外被动锁模激光器、混合锁模激光器以及同步泵浦锁模激光器,在大模场掺铒氟化物光纤振荡器中实现了脉宽为325 fs,脉冲能量为9.4 nJ2.8 μm高稳定大能量中红外超短脉冲锁模光纤激光器;进而结合氟化物光纤放大器构建了自由空间和全光纤结构的高功率中红外超快激光系统。

基于偏振相关的中红外超短脉冲光纤放大模型,进行数值仿真和实验验证,后向泵浦下实现了4.13 W高平均功率,脉宽为59 fs2.8 μm超短脉冲,对应脉冲能量42.2 nJ,峰值功率715 kW;通过大模场有源光纤进一步抑制非线性效应,在双端泵浦下实现了8.12 W更高平均功率,脉宽148 fs3 μm中红外超快激光;基于自制的中红外端面泵浦光纤合束器和掺铒氟化物光纤放大器,实现了3.42 W 国际最高平均功率的的全光纤化中红外飞秒光纤激光器,脉宽为115 fs,脉冲能量为45.4 nJ

提出基于光纤带内级联放大的改进型孤子自频移(SSFS)系统,将SSFS过程中常见的剩余泵浦光或二阶拉曼孤子循环再利用以放大主拉曼孤子,从而实现频移孤子输出功率、脉冲能量、光谱频移范围以及光谱纯度的提升。通过在以上2.8 μm高功率飞秒光纤激光器之后级联Dy:ZBLAN光纤实现了3~3.8 μm大范围波长可调谐纯孤子脉冲,突破了3.6 μm波长以上中红外瓦级飞秒超短脉冲的产生,3.8 μm处脉宽为252 fs,功率达到了1.6 W国际最高水平,此工作为开发高功率波长大范围可调谐的超快纯孤子中红外激光源提供了一个有效的方案。

报告人简介:

郭春雨,深圳大学教授,博导,中国光学工程学会高级会员。从事于近红外和中红外波段光纤激光器研究,曾主持2项国家级科研项目及多项产业化和横向课题;获得美国及中国发明专利授权11项;开发了多种类型的光纤激光器,其中中红外高功率全光纤激光器获得了中国国际高新技术成果交易会优秀产品奖”, 部分光纤激光器和超连续谱光源在中科院和企业进行应用推广,获得2018年度中国光学工程学会技术发明二等奖、2022年度中国发明专利奖(优秀奖)和深圳市专利奖。入选广东省高等学校优秀青年教师培养计划深圳大学优秀青年教师培养计划(荔园优青)和深圳市高层次人才。