创新研究:研究实现全光纤结构的中红外宽调谐拉曼孤子源,为中红外激光应用提供新方案。
中红外(MIR)脉冲激光光源在生物医学成像、频率梳传感和非线性频率转换等前沿领域具有重要应用,但由于现有激光系统的波长调谐范围有限,且系统结构复杂,集成度较低,这类光源在实际应用中受到一定限制。为了解决这些难题,研究团队开发出一种新型的全光纤中红外脉冲光源方案,具备宽波长调谐能力和紧凑的系统结构,为中红外光源在各类高需求场景中的应用提供了全新方案。
该系统基于掺铥光纤激光光源泵浦高非线性掺锗光纤的设计,利用孤子自频移(SSFS)效应,通过掺铥光纤激光光源直接泵浦高非线性光纤,实现了宽带连续调谐,覆盖近300纳米的波长范围。这种设计有效避免了传统系统中对多级光源和自由空间光路的依赖,简化了结构,显著提高了系统的集成度和稳定性。
此外,该方案避免了常见的带通滤波器对目标波长的选择过程,通过直接控制泵浦功率即可实现波长调谐输出。GeO₂光纤与常规硅光纤实现低损耗熔接,进一步确保了系统的稳定性与兼容性,显著降低了系统成本和维护难度。这一新型全光纤结构的中红外脉冲光源在工业检测、环境监测和生物医学成像等对波长覆盖和系统稳定性要求较高的应用场景中展现出广阔的应用潜力。张倩老师表示,未来将进一步优化光纤设计和激光参数,以拓展中红外波段的应用范围,为中红外激光技术的发展提供有力支持。此项工作由张倩与北京航空航天大学张梦教授团队共同完成。相关成果近期发表在Optics & Laser Technology(Online, DOI: 10.1016/j.optlastec.2024.112033)。
论文标题:Compact and tunable mid-infrared Raman soliton source based on heavily GeO2-doped fiber.
论文作者:Qian Zhanga,b, Meng Zhanga*, Xinxin Jina, Zheng Zhenga,c
论文单位:
a School of Electronic and Information Engineering, Beihang University, Beijing, 100191, China
b Suzhou Key Laboratory of Biophotonics, School of Optical and Electrical Information, Suzhou City University, Suzhou, Jiangsu Province, 215104, China.
c Beijing Advanced Innovation Center for Big Date-based Precision Medicine, Beihang University, Beijing, 100083, China.
论文链接:https://authors.elsevier.com/c/1k22V6wNUykX7
期刊影响因子:4.6
(光学与电子信息学院)