成果展示

全光纤高功率窄线宽连续激光器具有光束质量高、可靠性好、电光转换效率高、体积小和热管理方便等优点，在相干合成、非线性频率转换、工业加工和军事攻防等领域具有重要的应用。保证输出光束质量的前提下，不断提高发射功率，是当前高功率连续光纤激光器的主要研究目标。主控振荡器功率放大（Master Oscillator Power Amplifier，MOPA）结构易于调控且功率提升性能显著，是高功率光纤激光器的首选结构。理想情况下，激光器输出功率与泵浦功率或增益系数呈近线性关系，然而，当输出功率不断提升时，受光纤中多种非线性效应影响，例如交叉相位调制、受激拉曼散射效应、受激布里渊散射（Stimulated Brillouin Scattering，SBS）效应和四波混频等，输出功率曲线进入非线性区并呈现增益压缩现象。其中，SBS效应阈值最低，且信号随机性引发自脉冲现象，成为限制激光最高输出功率的瓶颈。

本研究致力于种子源的理想谱型设计与智能化光谱灵活调控，探索通过光谱优化获得的高功率光纤激光器输出功率极限，重点研究任意种子源展宽光谱与激光功率阈值模型，基于自定义信号设计的种子源光谱调控与高功率激光放大、1微米高精度光谱测量，高阶相位调制种子源展宽光谱的智能优化。利用任意波形发生器的高精度信号可控性，结合高精度光谱测量，对光谱的谱形与带内功率分布进行高精度控制，针对不同场景智能优化光谱，提升激光功率阈值。