中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所高功率激光物理聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室在光纖鎖模激光器信噪比提升技術(shù)上取得新進(jìn)展，提出一種基于Lyot濾波效應(yīng)的非線性相移抑制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了光纖鎖模激光器信噪比（SNR）的提升，相關(guān)成果發(fā)表在《optical & laser technology》上。

　　在高功率拍瓦激光系統(tǒng)中，種子激光脈沖的SNR是至關(guān)重要的參數(shù)，前端輸入脈沖的信噪比直接影響了整個(gè)系統(tǒng)的信噪比。目前應(yīng)用于神光II拍瓦前端的是商用飛秒固體鎖模激光器，其信噪比約為90dB，無(wú)法采用光纖鎖模激光器的原因之一在于其信噪比無(wú)法與固體鎖模激光器相比。光纖鎖模激光器在固體介質(zhì)中傳播距離更長(zhǎng)，在較高的峰值功率密度條件下，自相位調(diào)制（SPM）引起的非線性相移會(huì)嚴(yán)重影響脈沖的頻譜和時(shí)域特性。當(dāng)累積的非線性相移無(wú)法控制或補(bǔ)償時(shí)，導(dǎo)致的脈沖分裂會(huì)極大地影響脈沖的SNR。

　　課題組提出了一種提高鎖模光纖激光器SNR的新方法。通過(guò)改變激光諧振腔中保偏光纖之間的連接角度產(chǎn)生Lyot濾波效應(yīng)，針對(duì)性地抑制了光纖鎖模激光器中強(qiáng)非線性相移在鎖模光譜上產(chǎn)生的Kelly邊帶，提高了鎖模光纖激光器的信噪比。與其它光譜濾波方法相比，Lyot濾波方案具有插入損耗小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)制深度和透射峰波長(zhǎng)可調(diào)等優(yōu)點(diǎn)，在不影響鎖模孤子形狀的前提下，能更有效地對(duì)Kelly邊帶進(jìn)行抑制。實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)光纖連接角從0°增加到6°時(shí)，輸出脈沖的信噪比增加8dB。具有高信噪比性能的光纖鎖模激光器，有望在未來(lái)的高功率激光系統(tǒng)中取代固體激光器作為新一代種子光源。（高功率激光物理聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室供稿）

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圖1 光纖連接角度為0°和10°時(shí)，Lyot 濾波器透過(guò)曲線對(duì)Kelly邊帶的抑制

圖2 實(shí)驗(yàn)中不同角度下的脈沖時(shí)域波形和鎖模光譜

圖3 實(shí)驗(yàn)中熔接角度分別為0°和6°的時(shí)域波形對(duì)比