近日，中科院上海光機所先進激光與光電功能材料部特種玻璃與光纖研究中心團隊，基于多模設(shè)計的反諧振空芯光纖（anti-resonant hollow-core fiber，AR-HCF）實現(xiàn)了多模1064 nm高功率納秒脈沖激光的高效傳輸，相關(guān)成果以“Delivery of nanosecond laser pulses by multi-mode anti-resonant hollow core fiber at 1 μm wavelength”為題發(fā)表于Optics Express。

AR-HCF基模與包層材料的重疊極低（小于10-4）,絕大部分的光場能量均在中空纖芯中傳輸，可以實現(xiàn)極低的色散、光學(xué)非線性以及極高的激光損傷閾值。目前的AR-HCF多為準(zhǔn)單模傳輸，難以匹配較差光束質(zhì)量的高功率工業(yè)激光器的靈活傳輸需求。

在此前的研究中【Optics Express 31, 21870-21880 (2023)】，研究團隊通過增加包層管的數(shù)量，進而增大AR-HCF的纖芯/包層比，有效地抑制高階模式與包層模式的耦合，成功制備了低損耗的多模反諧振空芯光纖（MM-AR-HCF）。

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圖1.MM-AR-HCF傳輸（a）及損耗（b）譜及SEM顯微圖（c）

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圖2.傳輸效率（a）及長時間穩(wěn)定性（b）

在本工作中，研究團隊基于MM-AR-HCF，進行了多模高功率Nd：YAG納秒脈沖激光的傳輸，成功實現(xiàn)了21.8 mJ脈沖能量，1.6 MW峰值功率的納秒激光脈沖傳輸，耦合效率在93 %以上。并對激光脈沖傳輸前后的特性進行了表征，經(jīng)9.8 m長的MM-AR-HCF傳輸后，激光脈沖光束質(zhì)量明顯改善，時域及光譜基本穩(wěn)定。

相關(guān)工作得到了國家自然科學(xué)基金、上海揚帆計劃等基金的支持。

原文鏈接：https://opg.optica.org/oe/fulltext.cfm?uri=oe-32-10-17229&id=549355#articleBody