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

Hiina meeskond on välja töötanud 1,2 μm sagedusribaga suure võimsusega häälestatava Ramani.kiudlaser

Laserallikad1,2 μm sagedusalas töötavatel laseritel on unikaalsed rakendused fotodünaamilises teraapias, biomeditsiinilises diagnostikas ja hapniku tuvastamises. Lisaks saab neid kasutada pumbaallikatena keskmise infrapunavalguse parameetriliseks genereerimiseks ja nähtava valguse genereerimiseks sageduse kahekordistamise teel. 1,2 μm sagedusalas töötavad laserid on saavutatud erinevate...tahkislaserid, sealhulgaspooljuhtlaserid, teemant-Ramanlaserid ja kiudlaserid. Nende kolme laseri hulgas on kiudlaseril lihtsa konstruktsiooni, hea kiirekvaliteedi ja paindliku töö eelised, mis teeb sellest parima valiku 1,2 μm ribaga laseri genereerimiseks.
Hiljuti on professor Pu Zhou juhitud uurimisrühm Hiinas huvitatud suure võimsusega kiudlaserite kasutamisest 1,2 μm sagedusalas. Praegune suure võimsusega kiudlaseridon peamiselt ütterbiumiga legeeritud kiudlaserid 1 μm lainealas ja maksimaalne väljundvõimsus 1,2 μm lainealas on piiratud 10 W-ga. Nende töö pealkirjaga „Kõrge võimsusega häälestatav Ramani kiudlaser 1,2 μm lainealas“ avaldati ajakirjas Frontiers ofOptoelektroonika.

JOONIS 1: (a) Suure võimsusega häälestatava Ramani kiudvõimendi ja (b) häälestatava juhusliku Ramani kiudseemnelaseri eksperimentaalne ülesehitus 1,2 μm lainealas. PDF: fosforiga legeeritud kiud; QBH: kvartsist mass; WDM: lainepikkuste jaotamise multiplekser; SFS: ülifluorestsentskiudvalgusallikas; P1: port 1; P2: port 2. P3: tähistab porti 3. Allikas: Zhang Yang jt, Suure võimsusega häälestatav Ramani kiudlaser 1,2 μm lainealas, Frontiers of Optoelectronics (2024).
Idee seisneb stimuleeritud Ramani hajumisefekti kasutamises passiivkius, et genereerida 1,2 μm lainealas suure võimsusega laser. Stimuleeritud Ramani hajumine on kolmanda järgu mittelineaarne efekt, mis muundab footonid pikemateks lainepikkusteks.

Joonis 2: Häälestatavate juhuslike RFL-väljundspektrid pumba lainepikkustel (a) 1065–1074 nm ja (b) 1077 nm (Δλ viitab 3 dB joone laiusele). Allikas: Zhang Yang jt, Suure võimsusega häälestatav Ramani kiudlaser lainepikkusel 1,2 μm, Frontiers of Optoelectronics (2024).
Teadlased kasutasid fosforiga legeeritud kius stimuleeritud Ramani hajumisefekti, et muuta suure võimsusega ütterbiumiga legeeritud kiud 1 μm ribaga 1,2 μm ribaga Ramani signaaliks. 1252,7 nm juures saadi Ramani signaal võimsusega kuni 735,8 W, 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 joone laiusele). Allikas: Zhang Yang jt, Suure võimsusega häälestatav Ramani kiudlaser lainepikkusel 1,2 μm, Frontiers of Optoelectronics (2024).

Joonis: 4: (a) Suure võimsusega häälestatava Ramani kiudvõimendi spekter ja (b) võimsuse evolutsiooni karakteristikud pumpamislainepikkusel 1074 nm. Allikas: Zhang Yang jt, Suure võimsusega häälestatav Ramani kiudlaser lainepikkusel 1,2 μm, Frontiers of Optoelectronics (2024)