增益作为可配置无序自适应泵浦以控制多模光纤放大器与激光器

兼具光学增益与无序的介质（如随机激光器）因其内部光传播的高度复杂性而成为极具挑战的研究对象；然而，将波前整形技术应用于系统泵浦光束这一范式已为该新兴领域带来显著进展。我们在此给出一种理论与实验研究，将该方法用于增益介质中——此处无序并非源于随机散射，而是来自波导的多模性：一种放大多模光纤。在注入前对纤芯导引泵浦进行整形，会影响光纤体积内复杂的、散斑状的激发图案。因此我们获得了一个引人入胜的前景：在一种无序虽高度复杂但可借熟知波导的离散本征模式完全理解的系统里操控空间异质增益。我们以两种不同配置研究介质：作为光放大器，以及作为光纤激光器。在第一种配置中，我们表明放大器传输函数对泵浦配置的依赖性，出人意料地存活于若干乍看会严重限制它的物理机制之下。该见解随后被带入激光腔配置，我们发现系统行为与随机激光器之间存在惊人相似；更重要的是，泵浦整形展现出对复杂发射的强力控制能力，特别是——可有选择地偏好个别谱线并稳定单模运转。