基于准相位匹配的掺铒飞秒光纤激光器倍频特性研究

研究了不同厚度周期极化铌酸锂晶体(PPLN)对掺铒飞秒光纤激光器倍频特性的影响。基于非线性偏振旋转锁模原理和啁啾脉冲放大技术, 在1560 nm波段实现了重复频率为100 MHz, 输出功率为423 mW, 脉冲宽度为80 fs的掺铒飞秒光纤激光输出。以此为基频光源, 对0.5, 1, 10 mm三种不同厚度PPLN倍频晶体进行倍频特性研究, 实现了波长在780 nm的飞秒激光输出。其中采用0.5 mm晶体时获得了功率为100.4 mW、脉冲宽度为104 fs的倍频光输出, 倍频转换效率为23.7%; 采用1 mm晶体时获得了功率为165.0 mW、脉冲宽度为161 fs的倍频输出, 倍频转换效率为39%;采用10 mm晶体时获得了功率为185.5 mW, 脉冲宽度为305 fs的倍频光输出, 倍频转换效率达43.7%。并解释了倍频转换效率和倍频光脉冲宽度随PPLN晶体厚度的变化规律。实验数据为基于锁模光纤激光器产生780 nm波段飞秒光脉冲的研究提供了有益的参考。