吉林大学 电子科学与工程学院 集成光电子学国家重点实验室，吉林 长春 130012
高功率中红外光纤激光光源在前沿科学研究、空间光通信、医学诊断与治疗、环境污染监测和光电对抗等领域有着重要应用。拉曼光纤激光光源输出波长灵活，原则上可以在光纤材料透过窗口范围内获得任意波长激光，是实现中红外激光输出的一种重要手段。目前，基于硫系玻璃光纤、氟化物玻璃光纤、碲酸盐玻璃光纤等中红外玻璃光纤材料，已实现工作波长位于3.77 μm的拉曼光纤激光器、平均输出功率为3.7 W的2231 nm拉曼光纤激光器和波长调谐范围覆盖2~4.3 μm的拉曼孤子激光光源。近期，笔者研究组制备出一种具有高热学和化学稳定性、高激光损伤阈值、大拉曼频移和高拉曼增益系数的氟碲酸盐玻璃光纤，并利用其作为非线性介质，先后实现了级联拉曼散射、级联拉曼光纤放大器、波长调谐范围覆盖1.96~2.82 μm的拉曼孤子激光以及波长为~4 μm的红移色散波，验证了氟碲酸盐玻璃光纤在中红外拉曼光纤激光光源研制方面的应用潜力。主要介绍了氟化物、硫化物及碲酸盐玻璃光纤材料的特点及相应的拉曼激光光源的相关研究进展，并对其未来发展趋势进行了展望。
拉曼激光 红外和远红外激光 光纤激光 光纤材料 Raman laser infrared and far-infrared lasers fiber lasers fiber materials 红外与激光工程
2023, 52(5): 20230228
吉林大学电子科学与工程学院集成光电子学国家重点实验室，吉林 长春 130012
高功率中红外光纤激光器在基础科学研究、大气通信、环境监测和**安全等领域有着重要应用。拉曼光纤激光技术是实现中红外激光的一种重要手段，通过级联拉曼运转可在光纤透过窗口内输出任意波长激光。目前，以碲酸盐、氟化物或硫系玻璃光纤作为拉曼增益介质，研究者分别研制出工作波长为3.77 μm的二级级联拉曼激光器和波长调谐范围覆盖2～4.3 μm的中红外拉曼孤子光纤激光光源。最近，本研究组制备出一种具有高稳定性、高抗激光损伤阈值、大拉曼频移和高拉曼增益系数的氟碲酸盐玻璃光纤，并以其作为拉曼增益介质，先后实现了波长调谐范围覆盖1.96～2.82 μm的中红外拉曼孤子激光以及～3 μm处的“拉曼孤子雨”，初步验证了该氟碲酸盐玻璃光纤在中红外拉曼光纤激光器方面的应用潜力。主要对国内外中红外拉曼光纤激光光源的研究进展进行了总结，介绍了碲酸盐、氟化物、硫系以及氟碲酸盐玻璃光纤材料的特点及相应的拉曼光纤激光器，并对发展趋势进行了展望。
1 上海交通大学物理与天文学院激光等离子体教育部重点实验室，上海 200240
2 上海交通大学IFSA协同创新中心，上海 200240
理论和实验研究了一种2.8 μm Er∶ZBLAN光纤孤子自压缩放大器。 放大器采用锁模Er∶ZBLAN光纤振荡器作为种子源，锁模脉冲宽度为240 fs，峰值功率为16.9 kW，重复频率为54.3 MHz。通过单级孤子自压缩放大，实验获得了脉冲宽度为110 fs、峰值功率达151 kW的中红外飞秒脉冲输出。
1 国防科技大学前沿交叉学科学院, 湖南 长沙 410073
2 脉冲功率激光技术国家重点实验室, 湖南 长沙 410073
3 高能激光技术湖南省重点实验室, 湖南 长沙 410073
粒子数反转和受激拉曼散射是实现光纤气体激光器输出的最常见的两种基本原理。与光纤气体拉曼激光光源不同,基于粒子数反转原理的光纤气体激光器是通过气体分子振转能级的本征吸收跃迁实现激光输出。由于绝大多数气体分子的振转能级对应的激射跃迁谱线都在中红外波段,这种激光器的输出波长基本都在中红外波段。简要分析了基于粒子数反转原理的光纤气体激光器在产生中红外波段激光方面的优势,重点回顾了其发展历史与研究现状,并对下一步的发展趋势进行了展望。
激光器 红外和远红外激光器 分子气体激光器 空芯光纤
吉林大学电子科学与工程学院集成光电子学国家重点实验室, 吉林 长春 130012
制备出一种具有较好热稳定性和化学稳定性的氟碲酸盐玻璃光纤,并利用其作为非线性介质研制出光谱范围覆盖0.6~5.4 μm的宽带超连续谱(SC)激光光源和平均功率约为20 W、光谱范围覆盖1~4 μm的SC激光光源。主要对目前国内外高功率中红外SC激光光源的研究进展进行了总结,包括氟化物玻璃光纤和氟碲酸盐玻璃光纤的材料特点和以其作为非线性介质的SC激光光源,并对此类SC激光光源的进一步发展进行了展望。
超快激光 超连续产生 红外和远红外激光 光纤激光 激光材料 非线性光学
