百兆瓦峰值功率的多芯光子晶体光纤飞秒激光放大系统

实验研究了掺镱大模场面积光子晶体光纤(LMA PCF)飞秒激光二级放大系统。振荡级和预放基于双包层保偏大模场面积光子晶体光纤,主放大级基于7芯大模场面积光子晶体光纤。7个纤芯六角排布,总的模场面积高达5000 μm2,有效降低了光纤中的非线性。而且各个纤芯之间离散分布,热应力等问题也得到了缓解。当抽运功率较小时,输出的模式为多个超模的叠加。在高功率抽运下,获得了平坦的同相位超模输出,对应远场具有很好的高斯分布。获得了重复频率1 MHz,平均功率24 W的激光放大输出。经光栅对压缩后,脉冲宽度为110 fs,对应的峰值功率达到150 MW。