研究背景

中红外脉冲激光器是目前激光领域的研究热点，主要应用于分子印迹的识别、大气监测、频率梳产生、非线性频率变化以及太赫兹波产生等用途。但是传统固体激光器的成本极高，而同步相干中红外光源的产生是国际上的难点。

利用光纤作为载体实现中红外光纤脉冲激光器是未来的发展趋势。因此，降低中红外光纤器件的成本以及实现同步相干输出有望在进一步拓展中红外波段激光脉冲的相关应用取得突破性进展。

研究进展

近日，”青年千人“牟成博教授（上海大学通信与信息工程学院特种光纤与光接入网省部共建重点实验室）在Scientific Report上报道了一种新型的中红外脉冲光纤激光器。(DOI:10.1038/srep24220,http://www.nature.com/articles/srep24220 )。

该系统采用中国传统的“阴-阳”结构，通过使用传统的光纤耦合器实现了混合非线性环镜的结构。进一步结合碳纳米管复合材料薄膜作为腔内调制器，实现了成本低、小型化、高功率、稳定调Q脉冲的输出。该种新型腔结构不但从原理上避免了采用中红外波段昂贵的隔离器元件，还实现了双通道相干中红外脉冲的可调谐同步输出。

“阴-阳”中红外脉冲光纤激光器示意图（图片来自Scientific Report）

该种激光器主要通过使用两个熔锥光纤型耦合器构成非线性放大环镜（AECD）和非线性环镜（AECB）混合构成从而实现DABCEA和BCDAEC的双口单项输出。通过使用混合非线性环镜从而巧妙的避免了隔离器的使用进而实现单向震荡输出。

由于光纤在中红外波段的非线性较低，作者采用了国际上流行的碳纳米管复合材料薄膜作为可饱和吸收体实现脉冲输出。该种激光器结构还可以扩展到其他波段的应用当中实现小型化、低成本的同步输出。值得一提的是，瑞士洛桑皇家理工（EPFL）于2015年同期提出了该种新型激光器结构但是仅实现了线性的连续输出。

“阴-阳” 激光器输出性能（图片来自Scientific Report）

牟成博教授是本论文的共同第一作者及通讯作者，相关研究与英国第二大光学中心阿斯顿光子技术研究所（Aston Institute of Photonic Technologies）的同事共同完成。

文章链接：

http://www.nature.com/articles/srep24220，Scientific Report是交叉学科领域的顶级研究期刊之一，目前影响因子为5.578。

“青年千人”牟成博教授简介：

2004年天津大学精密仪器与光电子工程学院获工学学士，2005年英国圣安德鲁斯大学物理与天文系获理学硕士，2012年英国阿斯顿大学阿斯段光子技术研究所获光子学博士。

在国际大会和期刊上共发表及参与发表95篇文章。其中第一及通讯作者13篇。 受邀撰写书2章（一章第一作者）；英国专利1项（已公布）；53个大会报告（其中1个 主题演讲， 1个教程演讲，6个特邀报告，27个口头报告，19个张贴报告）。Google scholar总引用606次，h指数16。上海市首批“青年东方学者”入选者，第十二批国家“青年千人”计划入选者。现为上海大学特种光纤与光接入网重点实验室教授 。

个人主页：

http://www.ci.shu.edu.cn/moucb.htm

如若转载，请注明e科网。

如果你有好文章想发表or科研成果想展示推广，可以联系我们或免费注册拥有自己的主页