特殊波长的高功率单频光纤激光在天文与地球物理、量子信息技术等领域有着广泛的应用。拉曼放大器技术是获得特殊波长高功率激光的有效手段。拉曼放大器通常采用反向泵浦方式,但这种方式结构复杂,功率提升受限于受激布里渊散射(SBS)和相关高功率器件。而正向泵浦方式结构简单,能够有效提高SBS阈值,但正向泵浦方式中,泵浦激光的噪声特性容易传递至信号光,造成信号光的线宽展宽。
为此,研究人员提出了低噪声ASE源正向泵浦单频拉曼放大器的方式。实验中,中心波长在1065nm的ASE种子源经过三级放大器后获得20W功率输出,通过波分复用器与1122nm单频激光耦合进110米拉曼光纤中,获得了瓦级的功率输出。详细测试了放大的ASE源的噪声特性,发现半高全宽为10nm相对3nm的ASE源具有更低的噪声。进一步发现10nm的ASE源在放大1122nm单频激光源时能够实现线宽保持特性,但信号光的相对强度噪声明显提升,这与正向拉曼放大器的放大倍率密切相关。若进一步优化ASE源的光谱宽度、噪声特性以及功率,有望实现更低噪声更高功率的单频激光放大。该研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金的资助。
原文链接:Spectral and RIN properties of a single-frequency Raman fiber amplifier co-pumped by ASE source
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ASE源同向泵浦单频拉曼光纤放大器装置图
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10nm光谱宽度的 ASE 源同向泵浦RFA的输出光谱
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10nm ASE源放大1122nm不同功率下相对强度噪声
责任编辑:张婧睿