1 040 nm泵浦的光子晶体光纤超连续光谱产生性能退化研究

吴元杰，叶慧琪，韩 建，肖 东*

1.中国科学院国家天文台南京天文光学技术研究所，江苏 南京 210042 2.中国科学院天文光学技术重点实验室(南京天文光学技术研究所)，江苏 南京 210042

引 言

随着光子晶体光纤应用于飞秒脉冲激光的光谱展宽，从单一激光源产生的超连续光谱已可覆盖一个乃至多个倍频程。这成为了从锁模飞秒激光器产生激光频率梳的关键技术，也极大扩大了激光频率梳的频率工作范围[1-4]。在天文光谱仪定标等应用中，需要对高重复频率的激光源进行光谱展宽。利用光子晶体光纤，使用中心波长520 nm的14 GHz飞秒激光源，实现了带宽235 nm的超连续光产生[5]；使用中心波长807 nm的1 GHz飞秒激光源，产生了波长范围550～890 nm的光谱[6]。得益于光子晶体光纤拉锥技术，使用中心波长850 nm的1 GHz飞秒激光源，得到了500～900 nm的波长覆盖范围[7]；使用中心波长1 050 nm的18 GHz飞秒激光源，更实现了470～1 620 nm的大于倍频程的光谱展宽[8]。

光子晶体光纤在进行超连续光产生工作中，其光谱展宽性能的退化通常不被注意到。这是因为通常使用的飞秒激光源具有较低的重复频率，为几十MHz至几百MHz数量级。这种情况下，单位时间内进入光纤的脉冲数较少。而当对GHz量级重复频率的飞秒激光源进行光谱展宽时，为保持良好的光谱展宽效果，需保持激光的飞秒单脉冲能量不变。这意味着激光源的平均功率需大幅度提升，单位时间内进入光纤的脉冲数相应增多，极大加快了光谱展宽性能的退化[9]。因此，在高重复频率激光源上实现宽带超连续光谱的产生后，光子晶体光纤是否可以长时间稳定工作，成为了其可否投入实际应用乃至商品化的关键因素。……