近期，中国科学院上海光学精密机械研究所空天激光技术与系统部周佳琦研究员团队，在同步泵浦超快拉曼光纤激光器研究方面取得进展。相关成果以“Revealing influence of timing jitter on ultrafast Raman fiber laser synchronously-pumped by gain-switched diode”为题发表于Optics Express。
同步泵浦技术利用高峰值功率的超快脉冲作为泵浦，相较于传统连续光泵浦的锁模拉曼光纤激光器，可以有效克服拉曼增益弱的问题，从而在短腔条件下获得高性能拉曼孤子。对于同步泵浦拉曼光纤激光器，相比于重复频率固化的锁模泵浦源，使用重复频率可灵活调节的增益开关二极管(GSD)作为泵浦可有效简化同步难度。
研究团队搭建了GSD同步泵浦拉曼光纤激光器(图1)，实验结果揭示了GSD泵浦脉冲固有的强时间抖动特性是降低输出拉曼脉冲的时域稳定性和频域相干性的根本原因。详细研究了不同泵浦脉冲宽度条件下输出拉曼脉冲的时频特性，证实了拉伸脉冲宽度可以有效降低泵浦时间抖动的影响，抑制输出拉曼脉冲的相对强度噪声(图2)。此外，使用锁模激光器代替GSD泵浦进行了对比实验，结果进一步证实了泵浦脉冲时间抖动对输出拉曼脉冲频域相干性的关键影响。该研究不仅深化了对GSD同步泵浦拉曼光纤激光器的认识，而且为高性能超快拉曼脉冲的产生铺平了道路。
相关工作得到了国家重点研发计划、中国科学院青年创新促进会、国家自然科学基金等项目的支持。
图1 GSD同步泵浦拉曼光纤激光器实验装置示意图
图 2 不同泵浦条件下输出拉曼脉冲的相对强度噪声
