En forskargrupp från avdelningen för rymd- och astronautisk laserteknik och -system vid Shanghai Institute of Optics and Precision Machinery (SIPM) vid den kinesiska vetenskapsakademin (CAS) har nyligen för första gången rapporterat en låg upprepningsfrekvens, helt partisk- bevarande av fiberlaser med nio kaviteter i 915 nm våglängdsbandet. De relaterade forskningsresultaten publicerades i Optics Express under titeln "Låg repetitionshastighet 915 nm figur-9 ultrasnabb laser med helt fiberstruktur".
Lasrar med våglängder nära 900 nm är gynnade inom området optiska mätningar på grund av deras höga responsivitet på kiselbaserade detektorer. Lågtungfrekventa fiberlasrar vid denna våglängd kan effektivt minska avståndssuddheten i time-of-flight ranging (TOF), och har samtidigt egenskaperna av god strålkvalitet, kompakt struktur och långtidsstabilitet, vilket kan användas som en idealisk ljuskälla för rymdsondering. På grund av den starka spridningen och de icke-linjära effekterna av enkelmodsfibrer är det emellertid svårt för lasern att uppnå enkelpulsdrift i en lång fiberkavitet. Därför är upprepningsfrekvensen för konventionella modlåsta fiberlasrar vanligtvis begränsad till tiotals till hundratals MHz.
Fig. 1. Experimentell uppställning av 915 nm lågupprepningsfrekvens helt bias-bevarande fiberlaser med nio kaviteter
För att ta itu med ovanstående problem föreslog forskarna en lågupprepningsfrekvens helt bias-bevarande fiberlaser med nio kaviteter med en centrumvåglängd på 915 nm. Genom att designa och optimera laserstrukturen uppnåddes en högenergi enkelpulsutgång vid låg tung frekvens. Det optimerade fröet förstärktes med ett steg, och en pulsutgång med en pulsbredd på 15,2 ps och en enkelpulsenergi på 4,7 nJ erhölls vid en repetitionsfrekvens på 3,1 MHz. Laserns lägeslåsta prestanda har bekräftats av långvariga tester av effekt och spektral stabilitet. Denna kompakta och långsiktigt pålitliga fiberlaser är en lovande ljuskälla för framtida rymdlaseravstånd.
Fig. 2. Långtidsstabilitetstester av uteffekt och spektrum och pulsutgångsegenskaper i frekvens- och tidsdomänerna.
