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摘要
轨道角动量（Orbital Angular Momentum，OAM）模式激光器在大容量通信系统、激光加工、微粒子操作、量子光学领域研究有潜在应用价值。OAM模式飞秒光纤激光器具有结构简单、成本低、峰值功率高等优势而被重点研究。当前OAM模式飞秒光纤激光器在重复频率、脉冲宽度、光谱宽度等关键参数上分别都有突破，但性能难以兼得，且重复频率目前在数十MHz。本文基于模式相位匹配原理，制作了大带宽的模式耦合器，结合非线性偏振旋转锁模机理，通过优化腔内的色散，搭建了百兆赫兹重复频率的OAM模式飞秒光纤激光器。实验结果表明，一阶OAM模式光纤激光器的重复频率可达113.6 MHz，脉冲半高全宽98fs，10 dB带宽可达101 nm；二阶OAM模式光纤激光器的重复频率可达114.9 MHz，脉冲半高全宽60 fs，10 dB带宽可达100 nm。相对于已报道的方案，本文报道的方案在重复频率、脉宽和光谱宽度等关键参数上综合性能较好，有望更广泛地应用于OAM通信、粒子操控等研究领域。
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单位光学与电子信息学院; 华中科技大学
