首台可见光飞秒光纤激光器面世

科技日报记者 刘霞

加拿大拉瓦尔大学科学家开发出了第一台可在电磁光谱的可见光范围内产生飞秒脉冲的光纤激光器，这种能产生超短、明亮可见波长脉冲的激光器可广泛应用于生物医学、材料加工等领域。

光纤激光器的实验装置图
图片来源：《光学快报》杂志

通常产生可见光飞秒脉冲的设备复杂且低效，光纤激光器则拥有稳定可靠、占地面积小、效率高、成本低、亮度高等优点，是一种非常有前途的替代方案。但迄今为止，这种激光器还无法直接产生持续时间在飞秒（10-15秒）范围内的可见光脉冲。

研究团队负责人睿尔·瓦雷表示，他们研制出了首台能在可见光范围内工作的飞秒光纤激光器。该激光器基于镧系元素掺杂的氟化物光纤，能发射635纳米的红光，实现了持续时间为168飞秒、峰值功率为0.73千瓦、重复频率为137兆赫兹的压缩脉冲。而且，他们在设备中使用商用蓝色激光二极管作为能量光源，使整体设计更加坚固、紧凑且具有成本效益。

研究团队指出，如果在不久的将来能够获得更高的能量和功率，可广泛应用于许多领域。潜在应用包括高精度、高质量的生物组织消融和双光子激发显微镜。此外，飞秒激光脉冲还可在材料加工过程中对其进行冷消融，鉴于这一过程不会产生热效应，因此在进行切割时比用更长的脉冲更加清洁。

接下来，研究人员计划改进这项技术，使装置完全单片化，这意味着各个光纤光学组件都将直接互连，将减少装置的光学损耗，提高效率，进一步提高激光器的可靠、紧凑和坚固性。他们还在研究提高激光脉冲能量、脉冲持续时间和平均功率的不同途径。