生产具有卓越光束质量的高功率超快激光器的新选择

　　超快激光器的主要优点是宽带光谱、高能量密度和高时间分辨率。高能和高峰值功率超快激光器已在光医学、超快物理和先进制造等前沿科学和工业领域得到广泛应用。

　　高功率/能量超快光纤激光器技术是中国国防科技大学的研究人员在李灿教授和周浦教授的指导下感兴趣的。光纤激光器的优点包括转换效率高、光束质量好以及系统紧凑且用途广泛。

　　然而，超快光纤激光器的脉冲能量和峰值功率缩放受到长传输长度和小模场面积的限制，不良的非线性效应严重限制了超快光纤激光器的脉冲能量和峰值功率缩放。一般来说，模态场直径决定了非线性效应的阈值。

　　为了抵消非线性效应，不能任意增加光纤MFD，因为这会导致出现高阶模式内容并降低输出光束质量。锥形光纤可能能够平衡非线性效应和光束质量，因为它的纤芯/包层直径纵向增加。

　　高能量、高峰值功率单片CPA系统，具有接近衍射极限的光束质量由研究人员通过将锥形限制掺杂光纤与高阶色散校正方法相结合来证明。

　　脉冲压缩后，最大脉冲能量为126.3 μJ，脉冲持续时间为401 fs，峰值功率为207 MW。这是有记录以来单片光纤激光器产生的最高峰值功率。