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全啁啾镜色散补偿的亚8 fs钛宝石激光器

范海涛 王胭脂 王兆华 叶蓬 胡国行 秦爽 何会军 易葵 邵建达 魏志义

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全啁啾镜色散补偿的亚8 fs钛宝石激光器

范海涛, 王胭脂, 王兆华, 叶蓬, 胡国行, 秦爽, 何会军, 易葵, 邵建达, 魏志义

All chirped mirrors long-term stable sub-8 fs Ti:sapphire oscillator

Fan Hai-Tao, Wang Yan-Zhi, Wang Zhao-Hua, Ye Peng, Hu Guo-Hang, Qin Shuang, He Hui-Jun, Yi Kui, Shao Jian-Da, Wei Zhi-Yi
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  • 报道了一种基于全啁啾镜腔内色散补偿的、可长期稳定运行的亚8 fs钛宝石激光器.在4 W绿光抽运下, 可获得300 mW、86 MHz脉冲输出.腔内用于色散补偿的两对啁啾镜是国内自主设计自行镀膜的, 其对色散的精确控制可以在腔内不加尖劈对的情况下获得半宽超过150 nm超宽带输出.利用腔外色散补偿, 脉冲宽度被压缩至7.9 fs, 这是目前采用国产啁啾镜获得的最短脉宽, 也是无尖劈对谐振腔获得的最短脉宽.同时, 利用电路系统提供实时反馈调节, 可保证钛宝石激光器长期稳定运行, 24 h内功率抖动约0.6%.
    A long-term stable sub-8 fs Ti:sapphire oscillator based on domestic chirped mirrors is reported. It outputs 300 mW mode-locked pulses at 86 MHz under 4 W pump power. The second order and third order of dispersion introduced by the components of the oscillator are analyzed. Two pairs of domestically designed and fabricated chirped mirrors are utilized to compensate the dispersion introduced by the crystal and the air in cavity. By precisely controlling the dispersion of chirp mirrors, the output pulses have an ultra-broad bandwidth exceeding 150 nm (FWHM) without the insertion of wedges. With the assistance of extra-cavity dispersion compensation, a pulse duration of 7.9 fs is achieved. This is the shortest pulse duration ever reported by using domestic chirped mirrors, and the shortest pulse duration achieved without intra-cavity wedges, to the best of our knowledge. Structure design and electronic feed-back loops are employed to improve the stability of the oscillator passively and actively, respectively. With the assistance of piezoelectric ceramic, the power stability within 24 h is measured to be 0.6%, which is significantly better than that without them.
    • 基金项目: 国家重点基础研究发展计划(批准号: 2013CB922402)、国家重大科学仪器设备开发专项基金(批准号: 2012YQ120047)和国家自然科学基金(批准号:11174361)资助的课题.
    • Funds: Project supported by the State Key Development Program for Basic Research of China (Grant No. 2013CB922402), the Special Foundation of State Major Scientific Instrument and Equipment Development of China (Grant No. 2012YQ120047), and the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 11174361).
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-12-31
  • 修回日期:  2015-01-28
  • 刊出日期:  2015-07-05

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