皮秒脈沖光纖激光器是一種基于光纖技術、能夠輸出皮秒級(1皮秒=10?¹²秒)超短脈沖的激光設備,具有窄脈寬、高能量、高穩定性等特點,廣泛應用于精密加工、光學成像、科研及工業領域。
其工作流程基于 “脈沖產生-放大-輸出”的核心邏輯,關鍵技術包括:
脈沖產生:通過鎖模技術(如被動鎖模、主動鎖模)實現皮秒級短脈沖。
被動鎖模:利用光纖中的非線性效應(如飽和吸收、自相位調制),使激光在諧振腔內形成穩定的短脈沖序列;
主動鎖模:通過電光調制器等主動器件周期性調制諧振腔損耗,強制產生固定重復頻率的皮秒脈沖。
脈沖放大:產生的初始弱脈沖通過光纖放大器放大,利用光纖的高增益特性提升脈沖能量,同時保持皮秒級脈沖寬度(避免脈沖展寬)。
輸出與調控:通過光纖光柵(選頻)、波分復用器(合束)等元件,輸出特定波長、功率的皮秒脈沖;部分系統可通過外部調控實現脈沖寬度、重復頻率的靈活調節。
皮秒脈沖光纖激光器的脈寬可小于10皮秒,峰值功率高,能夠實現高精度材料去除和微結構加工,減少熱影響區,避免材料損傷。光束質量優異,功率穩定性好,啟動次數超過10萬次,適合長時間連續工作。