AI-algorithm-assisted 895-nm praseodymium laser emitting sub-100-fs pulses

超短脉冲 光学 激光器 飞秒 材料科学 皮秒 模式锁定 脉冲整形 带宽(计算) 色散(光学) 光电子学 物理 电信 计算机科学 冶金
作者
Saiyu luo,Hanyu Wang,Xingchen Jiang,G.Y. Chen,Chen Qiu,Yu Tian,Tianyue Wang,Shiyi Pan,Junhao Xue,Li Li,Zhiping Cai
出处
期刊:Optics Letters [Optica Publishing Group]
卷期号:48 (23): 6120-6120 被引量:1
标识
DOI:10.1364/ol.506628
摘要

Praseodymium (Pr) lasers have achieved outstanding pico- and sub-picosecond pulsations covering the near-infrared (NIR) and visible spectral range in recent years. However, it has been a stagnant task for more than two decades to leapfrog into the sub-100 femtosecond (fs) regime as the Pr gain bandwidths are too narrow for their major transition lines. Although the wide tunability at the NIR bands in the Pr:YLF crystals has been explored, the spectral tails in these transitions suffer severely from weak gains for mode locking, combined with the intricate dispersion control to achieve transform-limit formation. In this work, we target the Pr:YLF's 895-nm line with a specially designed edge-pass filter to balance the gain bandwidth and transitional strength. By deploying a symmetric dispersion scheme and tuning with the soft actor-critic artificial intelligence (AI) algorithm, we have achieved the pulse duration down to sub-100-fs in a Pr laser for the first time. This work also enriches the AI-assisted methodology for ultrafast solid-state laser realizations.
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