超快光纖雷射光源

超快光纖雷射光源又稱超快光纖雷射器，為皮秒和飛秒量級，超快光纖雷射器可以理解為超快技術+光纖雷射，就是將超快雷射通過光纖媒介來實現。因此，它也具備了超快雷射和光纖雷射的雙重優勢。

基本介紹

• 中文名：超快光纖雷射光源
• 外文名：Ultrafast optical fiber laser power supply
• 一級學科：工程技術
• 二級學科：自旋電子學
• 特點：皮秒和飛秒量級
• 又稱：超快光纖雷射器

內容簡介

我們通常所說的超快雷射器一般指的是皮秒和飛秒量級，那么它跟納秒、秒又是什麼關係呢？

這都是按照時間長短來分的，1納秒是十億分之一秒，1皮秒是一萬億分之一秒，而1飛秒則是一千萬億分之一秒。打個比方來說，納秒雷射器就像一把“斧頭”，皮秒雷射器就像一把“菜刀”，飛秒雷射器就像一把“手術刀”，同樣時間內後者做出的成品都比前者更加精細。

超快光纖雷射器可以理解為超快技術+光纖雷射，就是將超快雷射通過光纖媒介來實現。當然它也具備了超快雷射和光纖雷射的雙重優勢。

作用與優勢

雷射，是現代生物成像和分析系統中日益重要的工具，其套用包含了流式細胞術到共焦和多光子顯微鏡技術。然而，在眾多商業化的成像系統中，其性能因其傳統激技術所固有的如雷射波長、成本、功率和可靠性等缺陷而嚴重受到限制。由超快光纖雷射器能為您提供一個“交鑰匙”、體積超小、高可靠性的解決方案，是下一代生物醫學成像系統中最佳光源。

超快光纖雷射器具有：超小的外觀尺寸、與生俱有的高可靠性和低維護成本等特點，日益成為眾多生物醫學成像套用中倍受歡迎的雷射光源，對多光子激發顯微技術中的傳統鈦-藍寶石雷射器提出了嚴重的挑戰，以及對在螢光分析領域中的傳統半導體雷射器、氦氖雷射器和氬離子雷射器形成了巨大的競爭壓力。

它的優勢在於：高穩定性，免維護；易於集成化，體積小；輸出光斑質量好；表面積/體積比大，易於散熱；增益光纖單程效率高。

成本和可靠性

電信革命促進了包括鎖模超快雷射器在內的許多類型雷射器的發展。套用於電信領域的雷射器通常工作於中低功率，因此其壽命都比較長；另外由於電信工業的大批量套用，雷射器中的許多光學元件包括泵浦二極體、偏振元件以及光纖分束、合束器等的成本都得以大幅降低。

與傳統的鈦藍寶石超快雷射器或其它二極體泵浦的固體雷射器相比，光纖雷射器只有很短或完全取締了自由空間結構，所以具有很高的機械穩定性和熱穩定性。光纖雷射器中光纖構成了系統的主體，諧振腔位於緊湊的光纖內部。採用雷射二極體泵浦和免調光纖光學系統可以構成操作簡便、免於維護的超快光纖雷射器，即使功率高達數瓦的泵浦雷射二極體也可以通過簡單的對流和傳導方式冷卻。

製備二氧化鈦納米顆粒

羅漿等通過實驗搭建了全保偏結構的摻鏡皮秒脈衝光纖雷射器，採用級聯放大結構及雙包層保偏光子晶體光纖將種子脈衝能量提升至最高，重複頻率0.05~20.00 MHz連續可調。主放大器中的纖芯/包層直徑為14/135微米保偏光子晶體光纖，不僅可以實現與少模雙包層光纖的直接熔接，確保光纖放大器的全光纖結構，而且有效降低了皮秒脈衝放大過程中的非線性效應，較好的保持了輸出脈衝的時頻域特性。採用1064nm皮秒脈衝光源結合掃描電鏡，照射浸泡在蒸餾水中的二氧化鈦粉末壓片，製備出二氧化鈦納米顆粒，利用透射式電子顯微鏡（TEM）對二氧化鈦納米顆粒尺寸進行了測量。當採用在100 kHz的重複頻率，每脈衝能量為5閃，脈衝串內3脈衝工作方式，製備所得的粒子直徑分布在50~350 nm之間。當脈衝串內的脈衝數從3個增加至5個後，製備出納米顆粒的平均直徑從234nm縮小為162nm，且產率從3. 9mg/h提升至6. 6 mg/h。