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近日，中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機械研究所高功率光纖激光技術(shù)實(shí)驗室在高功率光纖激光倍頻領(lǐng)域取得新進(jìn)展，提出少頻激光諧振倍頻的技術(shù)，實(shí)現了高功率高效率的連續波倍頻激光輸出，該技術(shù)提供了一種獲得高功率可見(jiàn)光光纖激光的新思路。相關(guān)工作發(fā)表在Optics Letters。

高功率可見(jiàn)激光在天文與地球物理、量子信息技術(shù)等領(lǐng)域有著(zhù)廣泛的應用。光纖激光外腔諧振倍頻是一種獲得高效率高功率可見(jiàn)光激光的手段。但是，對于諧振腔倍頻，一般需要入射基頻光為單頻激光，而單頻光纖激光的功率受限于受激布里淵散射，因此通過(guò)倍頻獲得的可見(jiàn)激光的功率同樣受限。

為此，研究人員提出了少頻激光諧振倍頻的方法以進(jìn)一步提高可見(jiàn)光光纖激光的輸出功率。實(shí)驗中，對單頻激光進(jìn)行周期性相位調制后，光纖放大獲得高功率的1064nm少頻激光。調節相位調制頻率與倍頻腔自由光譜區一致，在腔鎖定后實(shí)現了少頻激光的腔內諧振增強。驗證實(shí)驗中獲得了30W的532nm倍頻激光，效率超過(guò)80%，與單頻情況一致。相位調制法被廣泛應用于抑制受激布里淵散射，獲得高功率窄線(xiàn)寬光纖激光，數千瓦數十GHz線(xiàn)寬的光纖激光亦有報導。因此，該方法有望突破單頻光纖激光的功率限制，獲得高效率千瓦級可見(jiàn)光激光。

該研究得到了國家重點(diǎn)研發(fā)計劃、上海市科學(xué)技術(shù)委員會(huì )的資助。

圖1 相位調制產(chǎn)生少頻激光諧振倍頻裝置示意圖

圖2 單頻和少頻條件下，正弦射頻功率分別為17.2 dB，23.2dB和25 dB時(shí)，532nm的輸出和轉換效率