鎖定激光諧振腔中的縱模是產(chǎn)生超短脈沖的典型方法。然而，對(duì)于傳統(tǒng)多波長(zhǎng)鎖模光纖激光器而言，由于群速度色散的影響，脈沖傳輸速度與工作波長(zhǎng)相關(guān)，導(dǎo)致不同波長(zhǎng)鎖模脈沖在腔內(nèi)單獨(dú)演化并周期性碰撞。因此，如何在非零色散光纖諧振腔中產(chǎn)生多波長(zhǎng)同步鎖模孤子是超快激光領(lǐng)域的難點(diǎn)之一。

研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)在負(fù)色散光纖諧振腔中引入光譜濾波和群延遲補(bǔ)償，成功實(shí)現(xiàn)了2至5個(gè)波長(zhǎng)的同步鎖模激光輸出，所得孤子包絡(luò)中子脈沖的重復(fù)頻率達(dá)到1.26 THz。進(jìn)一步，基于光譜實(shí)時(shí)探測(cè)技術(shù)，詳細(xì)研究了多波長(zhǎng)同步鎖模脈沖的形成及演化行為。實(shí)驗(yàn)和模擬結(jié)果表明，當(dāng)不同波長(zhǎng)之間群延遲差被補(bǔ)償?shù)搅愀浇鼤r(shí)，可飽和吸收效應(yīng)在腔內(nèi)使脈沖自動(dòng)同步。該方案不僅為直接產(chǎn)生多波長(zhǎng)超高重頻脈沖提供了一種全新方法，同時(shí)為差頻產(chǎn)生太赫茲波及非線(xiàn)性拉曼光譜測(cè)量提供了所需的特種脈沖源。

多波長(zhǎng)同步鎖模光纖激光器結(jié)構(gòu)及原理

該工作得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目（2017YFA0303800）、國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)及面上項(xiàng)目（11634010、11874300、61805277）、zhong央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)（3102019JC008、3102019PY002）等項(xiàng)目的資助。

毛東教授作為西北工業(yè)大學(xué)光學(xué)工程學(xué)科的青年教師，在國(guó)家自然科學(xué)基金、陜西省杰出青年科學(xué)基金、zhong央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)等項(xiàng)目支持下，圍繞超快光纖激光、時(shí)空光場(chǎng)調(diào)控等領(lǐng)域開(kāi)展了大量前沿研究工作。