近日，廈門大學(xué)電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)院羅正錢教授課題組在可見光超快光纖激光研究中取得重要進(jìn)展，相關(guān)成果以“Towards visible-wavelength passively mode-locked lasers in all-fibre format”為題發(fā)表在國際光電子學(xué)權(quán)威期刊《Light: Science & Applications》（Light: Science & Applications 9:61,2020）上。

　　相比價(jià)格昂貴/體積龐大的鈦寶石飛秒激光器，鎖模皮秒/飛秒光纖激光器具有小型化、光束質(zhì)量好、穩(wěn)定性佳、低成本且免維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，在激光材料加工、國防軍事、生物醫(yī)學(xué)、精密測量、生物光子學(xué)、超快光譜學(xué)、光通信、科學(xué)研究等重要領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。然而，目前被動(dòng)鎖模光纖激光器工作波段仍主要局限在近紅外1-2 μm光譜區(qū)域，在可見光波段（380-760 nm）卻幾乎未有進(jìn)展。如何實(shí)現(xiàn)可見光被動(dòng)鎖模光纖激光器，直接產(chǎn)生小型化、低成本且高性能的可見光超快激光，是一直困擾超快激光研究領(lǐng)域的一個(gè)難題。在這項(xiàng)研究中，羅正錢教授課題組通過數(shù)值求解金茲伯格-朗道方程，發(fā)現(xiàn)耗散孤子諧振機(jī)制利于可見光波段超大色散光纖腔被動(dòng)鎖模脈沖的穩(wěn)定建立(如圖1)。

　　圖1.可見光被動(dòng)鎖模光纖激光器的數(shù)值模擬結(jié)果。（a）脈沖演化；（b）相應(yīng)的光譜演化；（c）脈沖時(shí)域波形（實(shí)線）和相應(yīng)的頻率啁啾（虛線）；（d）鎖模激光光譜

　　基于數(shù)值模擬的結(jié)果，課題組采用Pr/Yb共摻ZBLAN光纖作為可見光增益介質(zhì)，利用非線性放大環(huán)鏡作為鎖模器，首次實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)了小型化可見光被動(dòng)鎖模光纖激光器，獲得鎖模中心波長為635 nm（紅光）的皮秒脈沖激光（見圖2）。該研究成果是在可見光范圍內(nèi)向小型化超快光纖激光器邁出的重要一步。將為可見光超快光纖激光在精密光譜學(xué)、生物醫(yī)學(xué)、顯微成像、光通信、科學(xué)研究等領(lǐng)域的應(yīng)用奠定基礎(chǔ)，具有很好的研究潛力和應(yīng)用價(jià)值。

　　圖2.(a)可見光全光纖被動(dòng)鎖模激光器的實(shí)驗(yàn)裝置圖，(b-e)在93 mW泵浦功率下鎖模光纖激光器的輸出特性

　　廈門大學(xué)為該論文的第一署名單位，電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)院博士研究生鄒金海為論文第一作者，羅正錢教授為論文通訊作者。該研究受到國家自然科學(xué)基金、軍委裝備預(yù)研基金、福建省杰出青年基金、福建省特支‘雙百’青年拔尖人才項(xiàng)目以及廈門大學(xué)南強(qiáng)青年拔尖人才項(xiàng)目的支持。