近日，中國科學院上海光學精密機械研究所高功率光纖雷射技術實驗室在高功率光纖雷射倍頻領域取得新進展。提出少頻雷射諧振倍頻的技術，實現了高功率高效率的連續波倍頻雷射輸出，該技術提供了一種獲得高功率可見光光纖雷射的新思路。相關工作發表在Optics Letters。
高功率可見雷射在天文與地球物理、量子信息技術等領域有著廣泛的應用。光纖雷射外腔諧振倍頻是一種獲得高效率高功率可見光雷射的手段。但是，對於諧振腔倍頻，一般需要入射基頻光為單頻雷射，而單頻光纖雷射的功率受限於受激布裡淵散射，因此通過倍頻獲得的可見雷射的功率同樣受限。
為此，研究人員提出了少頻雷射諧振倍頻的方法以進一步提高可見光光纖雷射的輸出功率。實驗中，對單頻雷射進行周期性相位調製後，光纖放大獲得高功率的1064nm少頻雷射。調節相位調製頻率與倍頻腔自由光譜區一致，在腔鎖定後實現了少頻雷射的腔內諧振增強。驗證實驗中獲得了30W的532nm倍頻雷射，效率超過80%，與單頻情況一致。相位調製法被廣泛應用於抑制受激布裡淵散射，獲得高功率窄線寬光纖雷射，數千瓦數十GHz線寬的光纖雷射亦有報導。因此，該方法有望突破單頻光纖雷射的功率限制，獲得高效率千瓦級可見光雷射。
該研究得到了國家重點研發計劃、上海市科學技術委員會的資助。（來源：中國科學院上海光學精密機械研究所）
相關論文信息：https://doi.org/10.1364/OL.401348
圖1 相位調製產生少頻雷射諧振倍頻裝置示意圖
圖2 單頻和少頻條件下，正弦射頻功率分別為17.2 dB，23.2dB和25 dB時，532nm的輸出和轉換效率。
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