基于受激布里渊散射脉冲整形的高能量窄线宽纳秒脉冲光纤激光器研究

这篇研究论文创新性地利用受激布里渊散射（SBS）对预放大脉冲进行时域整形，成功抑制了主放大器中的四波混频（FWM）效应，将非线性阈值从3.4 W提升至5.8 W，最终获得脉宽4 ns、重复频率10 kHz、M2因子1.2的高光束质量激光输出。该工作首次揭示了SBS在脉冲光纤激光放大中的正向调控作用，为窄线宽纳秒脉冲激光器的性能优化提供了新思路。

　　

Highlight

实验首次通过受激布里渊散射（SBS）诱导的脉冲整形技术，在预放大阶段优化注入主放大器的脉冲时域形态。这种创新方法有效抑制了主放大器中的四波混频（FWM）效应，将非线性阈值从0.34 mJ显著提升至0.58 mJ。

Experimental details

实验采用主振荡功率放大器（MOPA）构架，种子源为1064 nm偏振保持（PM）分布式反馈激光器。通过两级预放大后，脉冲经SBS整形产生"平台型"时域分布，这种独特波形可抑制后续放大过程中的非线性效应。

Result and analysis

测试数据显示：整形后的脉冲在主放大阶段成功消除了伴随主峰的次峰结构，输出激光脉宽压缩至4 ns，M2因子达1.2。光谱分析证实SBS整形使3 dB线宽维持在0.042 nm，同时提升系统稳定性。

Conclusion

本研究突破性地利用SBS效应提升脉冲放大性能，为窄线宽纳秒光纤激光器的设计提供了新范式。该方法克服了传统电学脉冲整形技术纳秒级调控的局限性，在激光加工、遥感探测等领域具有重要应用价值。