研究生張少宇在《Optics & Laser Technology》發表全高階龐加萊球光束鎖模光纖激光器研究成果
近日，伟德国际1946官方网應用光學研究中心胡友友副教授團隊在全高階龐加萊球光束鎖模光纖激光器方面取得研究進展，在國際知名物理學期刊《Optics & Laser Technology》（中科院物理大類2區、TOP期刊，影響因子：5.0）上發表研究論文《Full higher-order Poincaré sphere beam mode-locked fiber laser》(DOI:10.1016/j.optlastec.2024.110933)，論文第一作者為2021級物理學碩士研究生張少宇，通訊作者為胡友友副教授，伟德国际1946官方网為第一單位。
高階龐加萊球（HOPS）光束，包括圓偏振渦旋光束、圓柱矢量光束（CVB）和橢圓偏振CVB，具有矢量偏振分布或軌道角動量（OAM）。HOPS光束鎖模光纖激光器由于具有超快激光的高峰值功率，可應用于激光材料加工、非線性頻率轉換等諸多領域，受到了廣泛的關注。然而到目前為止，對于獲得完整的HOPS脈沖光束的研究相對較少，特别是橢圓偏振的 CVB，而這對于界面附近量子發射器的可視化具有重大意義。因此，能夠産生全HOPS的鎖模光纖激光器逐漸成為了一個不可避免的研究熱點。
圖1.全HOPS鎖模光纖激光器裝置圖
該論文介紹并演示了鎖模光纖激光器受控生成全HOPS光束。腔内采用兩個鏡面放置的空間模式轉換器（由渦旋波片、四分之一波片和半波片組成）實現LP01模式與HOPS光束的相互轉換。然後，建立了全HOPS光束鎖模光纖激光器，獲得了圓偏振渦旋光束、CVB和橢圓偏振CVB，脈沖寬度為390ps，重複頻率為14.7MHz，中心波長為1043.35nm和0.53nm的3dB帶寬。該結果對于從鎖模光纖激光器産生全HOPS光束可能具有潛在的重要意義。此外，通過将兩個渦旋波片替換為更高階數後，可以實現更高階的HOPS光束。另外，還可以增加色散管理裝置進行脈沖壓縮以獲得更短的脈寬。最後，該全HOPS 光束還可以通過光學參量（啁啾脈沖）放大、光纖放大器等其他技術進行功率放大。
相關工作受到國家自然科學基金，江蘇省重點研發計劃，溫州市重大科技創新攻關項目等項目資助。
論文鍊接：https://doi.org/10.1016/j.optlastec.2024.110933
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