Hiina meeskond on välja töötanud 1,2 μm ribaga suure võimsusega häälestatava Ramani kiudlaseri

Hiina meeskond on välja töötanud 1,2 μm ribaga suure võimsusega häälestatava Ramanikiudlaser

Laserallikad1, 2 μm ribal töötavatel seadmetel on mõned ainulaadsed rakendused fotodünaamilises teraapias, biomeditsiinilises diagnostikas ja hapnikutuvastuses. Lisaks saab neid kasutada pumbaallikatena keskmise infrapunavalguse parameetriliseks genereerimiseks ja nähtava valguse genereerimiseks sageduse kahekordistamisega. 1,2 μm ribas olevad laserid on saavutatud erinevategatahkislaserid, sealhulgaspooljuhtlaserid, teemant-Ramani laserid ja kiudlaserid. Nende kolme laseri hulgas on kiudlaseri eeliseks lihtne struktuur, hea kiire kvaliteet ja paindlik töö, mis teeb sellest parima valiku 1,2 μm riba laseri genereerimiseks.
Hiljuti on Hiina professor Pu Zhou juhitud uurimisrühm huvitatud suure võimsusega kiudlaseritest 1,2 μm ribaga. Praegune suure võimsusega kiudlaseridon peamiselt 1,2 μm sagedusala ytterbium-legeeritud kiudlaserid ja maksimaalne väljundvõimsus 1,2 μm ribal on piiratud 10 W tasemega. Nende töö pealkirjaga "Suure võimsusega häälestatav Ramani kiudlaser 1,2 μm laineribal" oli avaldatud ajakirjas Frontiers ofOptoelektroonika.

joonisel fig. 1: (a) Suure võimsusega häälestatava Ramani kiudvõimendi ja (b) häälestatava juhusliku Ramani fiiberseemnelaseri katseline seadistamine 1,2 μm ribal. PDF: fosforiga legeeritud kiud; QBH: puistekvarts; WDM: lainepikkusjaotusega multiplekser; SFS: superfluorestsentskiudvalgusallikas; P1: port 1; P2: port 2. P3: tähistab porti 3. Allikas: Zhang Yang et al., Suure võimsusega häälestatav Ramani kiudlaser 1,2 μm laineribal, Frontiers of Optoelectronics (2024).
Idee on kasutada stimuleeritud Ramani hajumise efekti passiivses kius, et genereerida suure võimsusega laser 1,2 μm ribas. Stimuleeritud Ramani hajumine on kolmanda järgu mittelineaarne efekt, mis muudab footonid pikemateks lainepikkusteks.

Joonis 2: Häälestatavad juhuslikud RFL-väljundspektrid (a) 1065–1074 nm ja (b) pumba lainepikkustel 1077 nm (Δλ viitab 3 dB joonelaiusele). Allikas: Zhang Yang et al., Suure võimsusega häälestatav Ramani kiudlaser 1,2 μm laineribal, Frontiers of Optoelectronics (2024).
Teadlased kasutasid stimuleeritud Ramani hajumise efekti fosforiga legeeritud kius, et teisendada suure võimsusega ytterbiumiga legeeritud kiud 1 μm riba juures 1, 2 μm ribaks. Ramani signaal võimsusega kuni 735,8 W saadi 1252,7 nm juures, mis on seni teatatud 1,2 μm ribaga kiudlaseri suurim väljundvõimsus.

Joonis 3: (a) Maksimaalne väljundvõimsus ja normaliseeritud väljundspekter erinevatel signaali lainepikkustel. (b) Täielik väljundspekter erinevatel signaali lainepikkustel, dB-des (Δλ viitab 3 dB joonelaiusele). Allikas: Zhang Yang et al., Suure võimsusega häälestatav Ramani kiudlaser 1,2 μm laineribal, Frontiers of Optoelectronics (2024).

Joonis :4: (a) Suure võimsusega häälestatava Ramani kiudvõimendi spektri ja (b) võimsuse muutumise karakteristikud pumpamislainepikkusel 1074 nm. Allikas: Zhang Yang et al., Suure võimsusega häälestatav Ramani kiudlaser 1,2 μm laineribal, Frontiers of Optoelectronics (2024)