摘要：提出了基于主振荡功率放大（MOPA）结构的皮秒光纤激光系统。该系统将重复频率为29.87 MHz的半导体可饱和吸收镜被动锁模光纤激光器作为种子源。采用预放系统并结合声光调制器将种子源的重复频率降至574 kHz。MOPA结构基于棒状光子晶体光纤（PCF），利用PCF大模场、高增益的特点直接对脉冲宽度为30 ps的脉冲进行放大，有效抑制了自相位调制效应引起的光谱展宽。研究结果表明，所提系统的5 dB光谱线宽与光脉冲峰值功率成比例，该系统最终输出了近衍射极限、峰值功率为3.4 MW的皮秒脉冲（输出功率为20 W时，光束质量因子M^2=1.01），最高平均输出功率为21.86 W，脉冲宽度为11.1 ps，中心波长为1030.74 nm，5 dB光谱线宽为1.75 nm。

关键词：激光光学 光纤激光器 高峰值功率 光子晶体光纤 自相位调制 

单位：中国科学院上海光学精密机械研究所上海市全固态激光器与应用技术重点实验室; 上海201800; 中国科学院大学; 北京100049; 南京先进激光技术研究院; 江苏南京210038; 南京中科神光科技有限公司; 江苏南京210038