近日，電子科學與技術學院、福建省超快激光技術與應用重點實驗室羅正錢教授團隊在可見光超快光纖激光器研究中取得新進展，相關成果以“Visible-wavelength spatiotemporal mode-locked fiber laser delivering 9 ps, 4 nJ pulses at 635 nm”為題發表于光電子領域國際頂級期刊《Laser & Photonics Reviews》。

相比于傳統的單橫模鎖模光纖激光器，其只在時域上實現了縱模的鎖定，時空鎖模則可以實現多橫模與縱模的同時鎖定并獲得超短鎖模脈沖輸出。基于少模/多模光纖的時空鎖模光纖激光器不僅滿足了日益發展的光通信和高功率實際應用需求，并且極大促進了多模非線性光纖光學等眾多領域的科學研究。然而，目前時空鎖模光纖激光器的工作波段主要局限在近紅外光譜區域，在可見光波段（380-760 nm）卻幾乎未有進展。在應用層面，可見光脈沖激光在水下探測/通信，超分辨率成像和精密光譜學等眾多領域有著不可替代的作用，因此發展可見光波段的時空鎖模光纖激光器將具有重要意義。

在這項研究中，羅正錢教授團隊采用少模Pr/Yb共摻雙包層ZBLAN光纖作為可見光增益介質，構建基于非線性偏轉旋轉（NPR）技術的鎖模激光腔，利用腔內空間濾波效應和NPR可飽和吸收效應補償階躍折射率光纖中超大的模間色散，從而平衡了各橫模之間的走離效應，首次實現了可見光波段的時空鎖模光纖激光。實驗獲得635 nm時空鎖模激光的最窄脈沖寬度為9 ps，比以往報道的研究結果縮短了兩個數量級。進一步研究可見光光纖超快激光功率放大系統，最終實現了脈沖能量4 nJ的635 nm時空鎖模激光輸出。這項工作將為可見光超快光纖激光器在通信、非線性成像、材料加工和光束自清潔等領域的應用奠定基礎，具有很好的學術意義及應用前景。

圖（a）635 nm時空鎖模光纖激光器與超快激光功率放大器裝置圖，（b）時空鎖模時域特性，（c）輸出功率與脈沖能量曲線，（d-e）時空鎖模光譜及頻譜特性

廈門大學為該論文的第一署名單位，合作署名單位為北京郵電大學。電子科學與技術學院博士研究生阮秋君、鄒金海及北京郵電大學肖曉晟副教授為論文共同第一作者，羅正錢教授為論文通訊作者。該研究工作受到國家優秀青年科學基金、國家重點研發計劃、深圳市科技計劃項目重點基金、廈門大學中央高校基本業務費專以及廈門大學南強青年拔尖人才項目的支持。

全文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/lpor.202100678