Hochleistungs-Frequenzkammquelle, abstimmbar von 2,7 bis 4,2 μm, basierend auf Differenzfrequenzerzeugung p µm mittels eines Yb-dotierten Faserlasers

G. Soboń, T. Martynkien, P. Mergo, L. Rutkowski und A. Foltynowicz

Abstrakt

Wir demonstrieren eine breitbandige Frequenzkammquelle im mittleren Infrarotbereich (MIR), basierend auf Differenzfrequenzerzeugung (DFG) in einem periodisch gepolten µm Kristall (PPLN). Die MIR-Strahlung wird durch Mischen des Ausgangssignals eines Yb-dotierten Faserlasers mit einer Wiederholrate von 125 MHz mit Raman-verschobenen Solitonen erzeugt, die von derselben Quelle in einer hochgradig nichtlinearen Faser generiert werden. Der resultierende Idler-Laser ist im Bereich von 2,7–4,2 µm abstimmbar, mit einer mittleren Ausgangsleistung von bis zu 237 mW und Pulsen mit einer Dauer von nur 115 fs. Die Kohärenz des MIR-Frequenzkamms wird durch spektrale Interferometrie und Heterodyn-Schwebungsmessungen bestätigt. Die Anwendbarkeit der entwickelten DFG-Quelle für die Laserspektroskopie wird durch die Messung des µm von Acetylen im Bereich von 3,0–3,1 µm demonstriert.