稀掺措施光纤中的部分抛物线放大

非线性放大是实现光纤系统中高峰值功率超短脉冲的强大技术。然而，稀掺措施放大方法的多样性及其内在复杂性为实现统一理解和在保持超短脉冲持续时间的同时进一步提升峰值功率和脉冲能量带来了重大挑战。本文报告了针对种子脉冲持续时间进行系统优化的结果，阐明了非线性放大动力学，允许识别不同传播 regime。作为这一分析的一部分，我们识别了一种新型的放大 regime，称为部分抛物线放大（partial parabolic amplification），实现50-fs脉冲持续时间，产出比目前已知任何其他非线性放大技术更高的峰值功率。初始实验演示显示，部分抛物线放大产生50-fs、2.2-uJ脉冲，使用25-um核心镱掺光纤放大器，对应25-MW峰值功率。与其他非线性放大技术不同，利用较大模面积的可用增益光纤，可实现超过10 uJ和200 MW的实际能量扩展，这将填补现有光纤激光器能力中的空白，直接影响材料加工、非线性生物成像及其他应用。