新开发的铬掺杂光纤作为1.55和2.0微米波段的可饱和吸收体用于Q开关脉冲产生

摘要： 我们利用自制10厘米长的掺铬光纤（CrDF）作为被动可饱和吸收体（SA），在1.55微米和2微米波段实现了Q开关激光运转。采用掺铒光纤（EDF）和掺铥光纤（TDF）作为增益介质，在全光纤环形腔结构中协同工作。该CrDF通过改进化学气相沉积（MCVD）技术与传统溶液掺杂（SD）法制备，其在1.55微米波段具有9%的可饱和吸收率及22 MW/cm2的饱和强度。由此可在75-173 mW泵浦功率范围内获得稳定脉冲序列，重复频率从68.12 kHz提升至115.9 kHz。最大泵浦水平下，最短脉宽、最大输出功率和最大脉冲能量分别为3.85微秒、10.86 mW和94.1 nJ。在TDF激光腔中，激光脉冲产生于363-528 mW泵浦范围，重复频率从13.02 kHz增至27.62 kHz。最大泵浦功率时测得最短脉宽4.48微秒、最大输出功率6.36 mW及脉冲能量230.27 nJ。1.55微米和2微米波段的脉冲序列均保持稳定，信噪比（SNR）分别达71 dB和44 dB。这些发现对开发与腔内其他石英光纤熔点相近的光纤型高可靠性被动可饱和吸收体具有重要意义，将为未来高功率光纤激光器研制被动SA提供新途径。