上海光机所在972nm掺Yb石英光纤激光器实现超40mW稳定单频激光输出

图1 光纤激光器输出功率曲线及光谱

近日，中国科学院上海光学精密机械研究所先进激光与光电功能材料部特种玻璃与光纤研究中心团队首次报道了一种高性能的972 nm单频分布式布拉格反射(DBR)掺镱(Yb³⁺)石英光纤激光器，相关成果以"972 nm single-frequency distributed Bragg reflector Yb³⁺-doped silica fiber laser"为题发表于Optics Express。

972 nm单频激光在深紫外激光产生、原子冷却、精密光谱学等领域具有重要应用价值。尤其是通过倍频可产生486 nm激光，该波长对应太阳光谱中的夫琅禾费线，是目前深海探测的理想光源。Yb3+离子在972 nm 的发射截面较窄，增益低，产生净增益需要较高的反转粒子数。

图2 激光器的单纵模特性及波长调谐

为解决以上问题，本工作基于研究团队在900 nm掺Nd3+光纤及光纤激光器的优势基础，构建了瓦级915nm高亮度泵浦源。同时利用9 mm自研高掺Yb3+石英光纤作为增益介质，搭建了DBR结构单频谐振腔。研究人员通过纤芯泵浦的方式，成功实现了输出功率达42.8 mW的972 nm的单频激光种子源，经2小时连续监测功率波动幅度控制在±0.51%以内，信噪比超过55 dB，单纵模线宽压缩至13 kHz以下，在10-50℃宽温域范围内均能保持单纵模锁定状态，波长可调谐。该激光器可作为972 nm高功率窄线宽光纤放大器的优质种子源，在单光子探测和非线性频率转换等领域具有重要应用前景。

审核编辑 黄宇