采用空心光纤技术获取周期量级飞秒脉冲的实验研究

【作者】 曹士英； 宋振明； 黄文捷； 张志刚； 柴路； 王清月； 杨建军； 朱晓农；

【机构】 天津大学精密仪器与光电子工程学院超快激光研究室信息技术科学教育部重点实验室； 南开大学现代光学研究所光电信息技术科学教育部重点实验室；

【摘要】 周期量级飞秒脉冲作为自然界中超快过程研究的重要手段引起了越来越广泛的关注。目前主要依靠通过充气空心光纤或成丝技术产生超宽带光谱,并对脉冲的位相进行精确补偿来获取周期量级光脉冲。我们将充气空心光纤技术与成丝技术相结合,采用大芯径空心光纤束缚强飞秒激光脉冲在高压强惰性气体中产生的成丝。实验分析了自由成丝状态和空心光纤束缚成丝时的光谱差别,并研究了自由成丝状态下,输入脉冲能量对成丝光谱展宽的影响,以及有空心光纤束缚时,输入脉冲能量、空心光纤所处成丝位置以及空心毛细管芯径等参数对光谱展宽的影响。我们利用空心光纤作为探测器, 在强飞秒激光在氩气中成丝的条件下,研究了成丝不同部位的光谱变化,进而推断成丝范围内的时域脉冲变化。此外,我们将进一步采用内壁镀膜空心光纤和剃度气压来进一步减小损耗并扩展光谱,在相关实验的基础上,今后合理选择空心光纤的结构参数和气体参数以使得在高能量下,仍保持良好的光斑模式输出和光谱展宽,为进一步压缩并获取高能量周期量级光脉冲奠定基础。更多还原