超快激光脉冲产生的出现，标志着激光科学的一个重要里程碑，引发了工业应用、能源技术、生命科学等广泛学科的令人难以置信的进步。在已开发的各种激光平台中，光纤飞秒振荡器以其紧凑的设计、出色的性能和成本效益而受到推崇，已成为飞秒脉冲产生的主流技术之一。

解锁可见飞秒光纤振荡器激光科学的进步

然而，它们的工作波长主要限于红外区域，范围为0.9-3.5μm，这反过来又限制了它们在需要可见波长(390-780nm)光源的众多应用中的适用性。将紧凑型飞秒光纤振荡器扩展到新的可见波长长期以来一直是激光科学中一个具有挑战性但又是人们热切追求的目标。

目前，大多数可见光纤激光器采用稀土掺杂氟化物光纤，例如Pr3+，作为有效增益介质。多年来，在开发波长可调谐、高功率、调Q和锁模可见光纤激光器方面取得了显着的进步。

然而，尽管在近红外区域取得了重大进展，但在可见光纤激光器中实现飞秒锁模仍然是一项极具挑战性的任务。这一挑战归因于可见光波长超快光学元件的不发达、高性能可见光调制器的可用性有限以及可见光光纤激光腔中遇到的极其正常的色散。

最近的注意力集中在使用相位偏置非线性放大环镜(PB-NALM)的近红外飞秒锁模光纤振荡器上。PB-NALM无需长腔内光纤来积累相移。

这项创新不仅有利于调节灵活性和长寿命运行，而且还提供了在更大的参数空间中管理从正常色散状态到异常色散状态的腔内色散的机会。因此，预计将促进可见光纤激光器直接飞秒锁模的突破，并将光纤飞秒振荡器推向可见光波段。

厦门大学福建省超快激光技术与应用重点实验室的研究人员最近开发出一种可见光锁模飞秒光纤振荡器和放大器，该研究成果发表在《AdvancedPhotonicsNexus》杂志上。

光纤飞秒振荡器发射635nm的红光，采用九字形腔结构。它采用双包层Pr3+掺氟光纤作为可见光增益介质，采用可见光波长PB-NALM进行锁模，并利用一对定制的高效、高槽密度衍射光栅进行锁模。分散管理。PB-NALM建立的可见自启动锁模直接从振荡器产生脉冲持续时间为199fs且重复率为53.957MHz的红色激光脉冲。

精确控制光栅对间距可以将脉冲状态从耗散或拉伸脉冲孤子切换到传统孤子。此外，与振荡器一起构建的啁啾脉冲放大系统极大地提高了激光器性能，平均输出功率超过1W，脉冲能量为19.55nJ，去啁啾脉冲持续时间为230fs。

厦门大学电子工程系主任罗正前教授表示：“我们的研究成果代表着向覆盖可见光谱区的高功率飞秒光纤激光器迈出了具体的一步，可在工业加工、生物医学和科学研究等领域产生重要应用。””。

作者预计，他们的高性能可见光飞秒光纤激光器产生的新方案将为可见光飞秒光纤激光器在特殊材料精密加工、生物医学、水下探测和光学原子钟等应用中的应用奠定基础。