Light | 单频光纤激光突破千瓦以上功率瓶颈

主要观点总结

本文报道了国防科技大学联合华南理工大学研究团队在综合抑制受激布里渊散射效应（SBS）和横向模式不稳定效应（TMI）方面取得的突破。通过精细化折射率分布设计，团队提出了“蝙蝠型”折射率分布光纤设计，实现了全光纤单频近单模激光超千瓦功率输出。该成果为下一代引力波探测等先进探测场景提供了光源技术支撑。

关键观点总结

关键观点1: 研究背景及意义

高功率单频光纤激光器是超远距离感知前沿领域的首选光源，特别是千瓦以上单频光纤激光被认为是下一代引力波探测系统构筑的核心光源。受激布里渊散射效应（SBS）和横向模式不稳定效应（TMI）是功率提升的核心制约因素。

关键观点2: 研究内容及方法

研究团队通过理论分析光纤中光-声-热场的耦合特性，创新提出了“蝙蝠型”折射率分布光纤设计，通过精细化折射率分布设计实现SBS和TMI的综合抑制。

关键观点3: 实验成果及数据

研究团队构建了全光纤单频激光放大系统，实现了千瓦以上（1015 W）输出功率突破。最高功率下光束质量（M² 因子）在1.2以内，基模占比达~94%。输出激光的线宽为2.19 kHz。

关键观点4: 文章影响力

该研究成果以“Functional Yb-doped fiber with a bat-type refractive index distribution for beyond kilowatt all-fiber single-frequency laser amplification”为题发表于Light: Science & Applications，引发广泛关注并具有一定的高被引文章统计影响力。