超短脉冲同步技术简介

  近年，固体激光器或光纤激光器的精确同步技术也是一个重要的研究热点，在中红外脉冲产生、泵浦探测等领域得到广泛应用。利用同步脉冲差频产生中红外脉冲的过程中，需要制备时域同步的泵浦和信号光脉冲。当两束精确同步的脉冲同时注入非线性晶体中，不仅可以提高转化效率，而且可以降低非线性晶体的损伤风险。皮秒甚至飞秒量级的中红外超短脉冲得益于超短持续时间和极高峰值功率,在非线性光谱、材料冷加工、生物组织切割等领域颇受关注。此外，脉冲同步光源在相干反斯托克斯拉曼散射显微成像中也十分关键。一般地，两台自由运转超短激光器的脉冲同步可采用主动反馈同步技术和被动全光同步技术。主动反馈同步技术主要是采用模拟电路，最为常见的是平衡光学互相关方法（BOC），同步精度可达阿秒量级，但反馈控制系统复杂，易受到光电探测器、混频器、滤波器、压电陶瓷促动器等器件的影响。被动全光同步技术是利用非线性交叉相位调制效应^[（XPM）来实现不同波长的激光器在时域上的精确同步。在基于全保偏光纤结构的被动全光同步过程中，脉冲光场被局限在直径非常小的纤芯中，能够获得比空间光束更高的峰值功率密度和更长的作用距离，从而获得更加稳定的同步脉冲。