中国科学院上海光学精密机械研究所----上海光机所提出掺Er磷酸盐光纤作为U波段光纤激光器新方案

信息公开

信息公开工作信息

相关规定
信息公开规定
 信息公开指南
 信息公开目录
组织机构
信息公开监督机构信息公开工作机构

年度报告
中国科学院上海光机所2023年度信息公开工作报告
 中科院上海光机所2022年度信息公开工作报告

信息公开

组织机构      发展规划

科研动态      科研成果      成果转化

人才队伍      招生培养

国际合作     科学普及     年度统计     科技期刊

预算决算
系列专题
2023 2022 2021 2020 2019 2018 2017 更多往年专题

超强激光科学卓越创新简报

(第三百五十四期)

2023年1月16日

上海光机所提出掺Er磷酸盐光纤作为U波段光纤激光器新方案

　　近日，中国科学院上海光学精密机械研究所高功率激光单元技术实验室，提出一种基于掺Er磷酸盐光纤作为U波段激光器的新方案，相关研究成果以“Extending laser wavelengths to 1630nm in centimeter-scale Er-phosphate fiber”为题在线发表于Optics Letters。

　　U波段（1625-1675nm）激光在激光通信、多普勒激光雷达等领域具有重要应用价值。目前，实现U波段激光器的增益基质基本依赖半导体和晶体，由于体积庞大、成本高和光束质量差等问题使得实际应用受限。相比之下，掺Er光纤激光材料具备紧凑、小型化、高光束质量和低成本等优势，是最有潜力实现商用的激光基质材料。然而，掺Er光纤激光器受到Er离子激发态吸收的限制，使得波长大于1600nm的激光增益不够。因此，如何提升掺Er光纤材料的长波增益是目前U波段激光领域亟需解决的关键科学问题。

　　研究团队提出一种磷酸盐玻璃结构调控法，用于Er离子局域环境调控以及光谱整形的新方案。从理论和实验两方面证实了磷酸盐光纤作为Er离子的长波增益增强基质。该方案在掺Er磷酸盐光纤中获得了1420-1680nm宽带发光，远优于掺P石英光纤的1420-1633nm。

　　同时，团队在15cm长的自研掺Er磷酸盐光纤中突破了激光波长的极限，将激光波长拓展至了U波段的1630 nm，实现了激光波长最长、效率最高、输出功率最大激光性能。该工作在1627nm和1630nm激光达到的输出功率和斜率效率分别为的44mW/12.5%和16.5mW/5.6%。该光纤背景损耗为0.5 dB/m@1300 nm，使用长度仅为厘米量级。相比石英光纤，该光纤掺杂浓度高、使用长度短、是最有可能实现U波段激光应用的有源光纤材料。

　　该工作得到国家自然科学基金和国家重点项目的支持。

　　原文链接