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脈沖能量微焦級(jí)的飛秒激光在生物眼科醫(yī)療和復(fù)合材料微加工領(lǐng)域一直備受關(guān)注。在眼科領(lǐng)域，激光輔助原位角膜磨鑲術(shù)和小切口角膜基質(zhì)透鏡取出術(shù)等近視矯正手術(shù)均依賴這類(lèi)激光實(shí)現(xiàn)高精度角膜結(jié)構(gòu)處理。與傳統(tǒng)機(jī)械刀片相比，脈沖能量微焦級(jí)的飛秒激光優(yōu)勢(shì)顯著。但當(dāng)前，商用微焦級(jí)飛秒激光器大多采用固定的重復(fù)頻率。固定的重頻可降低激光系統(tǒng)復(fù)雜度，卻難以應(yīng)對(duì)需要更低重頻、更高能量的飛秒脈沖應(yīng)用需求，如飛秒激光輔助白內(nèi)障手術(shù)通常需要數(shù)百kHz重頻、5-10μJ的飛秒脈沖。因此，發(fā)展重頻可調(diào)、脈沖能量微焦級(jí)的飛秒激光可以拓展其應(yīng)用的靈活性。近期，中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所科研人員在重頻可調(diào)的微焦級(jí)超快光纖激光研究方面取得進(jìn)展。研究人員基于光纖啁啾脈沖放大技術(shù)，采用定制的啁啾光纖布拉格光柵作為脈沖展寬器，并匹配透射式光柵壓縮器的二階、三階色散，實(shí)現(xiàn)了脈沖能量微焦級(jí)的飛秒脈沖。研究顯示，該光纖激光系統(tǒng)利用光纖式聲光調(diào)制器進(jìn)行脈沖選單，可實(shí)現(xiàn)脈沖重頻在200kHz至2MHz范圍內(nèi)靈活調(diào)節(jié)，即在2MHz重頻下，系統(tǒng)可輸出1μJ、143fs的脈沖；在200kHz重頻下，系統(tǒng)可輸出10μJ、157fs的脈沖，且系統(tǒng)工作在其他重頻下的輸出脈沖寬度均小于180fs。該系統(tǒng)功率穩(wěn)定性和光束質(zhì)量?jī)?yōu)異，為實(shí)際應(yīng)用提供了可靠性能保障。該研究提供了一套能量微焦級(jí)、重頻大范圍調(diào)諧的全光纖飛秒脈沖產(chǎn)生方案，有望應(yīng)用于生物眼科醫(yī)療和復(fù)合材料微加工領(lǐng)域。相關(guān)研究成果以Repetition-rate tunable ultrafast microjoule Yb-fiber lasers為題，發(fā)表在Chinese Optics Letters上。研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)、科學(xué)技術(shù)部、上海市等的支持。論文鏈接輸出脈沖的特性輸出光斑輪廓