近日，中國科學院上海光學精密機械研究所高功率光纖激光技術實驗室在高功率光纖激光倍頻領域取得新進展。提出少頻激光諧振倍頻的技術，實現(xiàn)了高功率高效率的連續(xù)波倍頻激光輸出，該技術提供了一種獲得高功率可見光光纖激光的新思路。相關工作發(fā)表在Optics Letters。

高功率可見激光在天文與地球物理、量子信息技術等領域有著廣泛的應用。光纖激光外腔諧振倍頻是一種獲得高效率高功率可見光激光的手段。但是，對于諧振腔倍頻，一般需要入射基頻光為單頻激光，而單頻光纖激光的功率受限于受激布里淵散射，因此通過倍頻獲得的可見激光的功率同樣受限。

為此，研究人員提出了少頻激光諧振倍頻的方法以進一步提高可見光光纖激光的輸出功率。實驗中，對單頻激光進行周期性相位調制后，光纖放大獲得高功率的1064nm少頻激光。調節(jié)相位調制頻率與倍頻腔自由光譜區(qū)一致，在腔鎖定后實現(xiàn)了少頻激光的腔內諧振增強。驗證實驗中獲得了30W的532nm倍頻激光，效率超過80%，與單頻情況一致。相位調制法被廣泛應用于抑制受激布里淵散射，獲得高功率窄線寬光纖激光，數(shù)千瓦數(shù)十GHz線寬的光纖激光亦有報導。因此，該方法有望突破單頻光纖激光的功率限制，獲得高效率千瓦級可見光激光。

該研究得到了國家重點研發(fā)計劃、上海市科學技術委員會的資助。

圖1 相位調制產(chǎn)生少頻激光諧振倍頻裝置示意圖

圖2 單頻和少頻條件下，正弦射頻功率分別為17.2 dB，23.2dB和25 dB時，532nm的輸出和轉換效率