单周期全光纤频率梳

具有确定载波包络相位的单周期脉冲使得在亚周期时间尺度上研究并控制光与物质相互作用，以及高效产生低噪声多倍频程频率梳成为可能。然而，当前的单周期光源难以实现和操作，阻碍了它们在更广泛研究中的应用与可及性。在本文中，我们展示了一种紧凑、即开即用且可靠的全硅光纤格式的单周期 100 MHz 频率梳。这是通过在重掺 Tm:fiber 中放大 2 $\mu$m 种子脉冲，随后级联自压缩产生 6.8 fs 脉冲（峰值功率 215 kW，平均功率 374 mW）来实现的。相应光谱覆盖超过两个倍频程，从低于 700 nm 到 3500 nm。在该单周期泵浦驱动下，直接在硅光纤中产生了积分功率 180 mW、且在 2100 至 2700 nm 间具有平滑谱幅的超连续谱。为拓展应用，利用脉冲内差频产生了从 6 $\mu$m 延伸至 22 $\mu$m 以外、具有长期稳定载波包络相位的少周期脉冲，并通过电光采样获得了梳齿分辨光谱。我们的工作展示了首个产生单周期脉冲的全光纤构型，并为在同一时间尺度研究非线性光学提供了实用光源。