科创中国

一、项目概述

  本成果研制依托国家重大科学仪器开发项目2012年启动项目“基于飞秒激光的太赫兹时域光谱仪开发”（2012YQ140005）。北京大学作为课题“飞秒激光器”承担单位，负责研制***微米和800纳米光波段的小型化飞秒光纤激光器。国内现有同类型仪器设备以进口产品为主导。我们以重大仪器专项自主化、集成化、实用化和产业化的指导原则为宗旨，研制成功具有产业转化能力的小型化飞秒光纤激光器，已初步开展市场推广和应用。

二、技术优势

  研制成功的项目成果具有以下创新和特色：

1）由于增益光纤吸收效率和色散特征限制，实用化大功率（>100mW）***微米波段百飞秒内光纤激光器一直以来较难实现。我们采用光纤预啁啾技术，在低掺杂浓度增益光纤中成功进行飞秒光脉冲的放大，得到平均功率200mW的变换极限百飞秒级光脉冲。

2) 激光器采用集成式掌心尺寸(Palm Size)泵浦源，极大地提高了整机设计的小型化可集成度和激光器运行稳定性。

3) 激光器整机设计采用先进的一体化成型（Unibody）工业设计流程，类似技术在高端工业和消费品设计例如苹果电脑上也广泛使用。使得激光器兼备外观简洁美观、高度集成和运行稳定等特性。

4) 与传统光纤激光器相比，本成果集成光学腔长锁定功能，提供可进行高精度量子光频标研究的高端科研能力。

5）成功研制的小型化红外波段（***微米和800纳米光波段）飞秒光纤激光器， 在***微米输出波长处平均功率200mW，脉冲宽度70飞秒，重复频率100MHz。具备温度锁定、腔长锁定、计算机自动控制和触发输出功能。激光器采用一体成型(Unibody)机身工业设计。由申请人完成的激光器盒体Unibody工业设计，满足激光器高度集成化、高稳定的工业化运行条件。达到同等商用产品水平。

三、应用范围

  本仪器设备可广泛应用于生命光过程及成像的研究，应用于材料超快动力学研究以及飞秒三维微纳制备等过程。