高功率窄线宽光纤激光在光束合成、非线性频率变换等领域具有重要应用需求，近年来成为激光技术领域的研究热点。目前，已有多家单位报道了千瓦级 (以上) 量级的高功率窄线宽光纤激光。
2016 年，笔者所在课题组基于半导体直接泵浦方案实现了 1.89 kW线偏振窄线宽激光输出，偏振消光比为 15.5 dB，3 dB激光线宽为 45 GHz；2018 年，课题组又基于同带泵浦方案实现了 3.94 kW 高功率窄线宽激光输出，满功率输出时 90?% 以上功率集中在宽度为 0.89 nm 的光谱范围内，但是模式不稳定 (TMI) 引起了光束质量的劣化。由于谱功率密度高、相干性好，窄线宽光纤激光系统存在受激布里渊散 射 (SBS)、受激拉曼散 射(SRS)、TMI 等多重非线性效应，提升输出功率的同时保持光束质量面临较大困难。

最近，本课题组基于白噪声相位调制技术抑制SBS，引入高阶模相对损耗抑制 TMI，实现输出功率达~4125 W 的高功率、近单模窄线宽光纤激光输出。系统结构如图 1(a) 所示，通过对单频种子施加白噪声信号调制获得中心波长为 1 071.6 nm、功率为 20 mW的窄线宽种子 源 (Seed)；随后经过三级预放大器(P-As) 预放大到 ~40? W 后 经 过 99.9∶0.1 的耦合 器(Coupler) 和模式匹配器 (MFA) 后注入主放大器；耦合器 (Coupler) 的 0.1% 端口用以监测 (Monitor) 放大过程中的回光变化；主放大器选用 20/400?μm 增益光纤(YDF，NA~0.061)，采取双向泵浦方式抽运，前后向泵浦功率配比约为 1∶2；前后向残余的包层光通过滤除器 (CLS1、CLS2) 滤除，放大输出激光通过光纤端帽和准直器 (Endcap+CO) 输出到自由空间。输出功率与泵浦功率的关系如图 1(b) 所示，系统最大输出功率为 4125 W，对应的主放大器斜率效率为~74%。满功率输出时的光谱测量结果如图 1(c) 所示，3 dB 线宽为~0.44 nm，在光谱信噪比达 55 dB 时没有观察到明显的 SRS 效应；此外，图 1(c) 给出了最高功率下输出激光的远场光斑分布，M2 因子测量值为 1.23。进一步功率提升可能会面临 TMI 或 SRS 效应的制约，对上述两种效应的进一步权衡优化是下一步的工作重点。（作者马鹏飞，肖虎，冷进勇，李灿，陈子伦，王小林，王泽锋，周朴*，陈金宝?，来自国防科技大学前沿交叉学科学院）
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