Ufanisi! Nguvu ya juu zaidi duniani ya infrared ya 3 μm katikatileza ya nyuzi ya femtosecond
Leza ya nyuziIli kufikia utoaji wa leza ya infrared ya katikati, hatua ya kwanza ni kuchagua nyenzo inayofaa ya matrix ya nyuzi. Katika leza za nyuzi zenye infrared ya karibu, matrix ya glasi ya quartz ndiyo nyenzo ya kawaida ya matrix ya nyuzi yenye upotevu mdogo sana wa upitishaji, nguvu ya mitambo inayoaminika na uthabiti bora. Hata hivyo, kwa sababu ya nishati ya juu ya fononi (1150 cm-1), nyuzi ya quartz haiwezi kutumika kwa upitishaji wa leza ya infrared ya kati. Ili kufikia upitishaji mdogo wa leza ya infrared ya kati, tunahitaji kuchagua tena nyenzo zingine za matrix ya nyuzi zenye nishati ya chini ya fononi, kama vile matrix ya glasi ya sulfidi au matrix ya glasi ya floridi. Nyuzi ya sulfidi ina nishati ya chini kabisa ya fononi (karibu 350 cm-1), lakini ina tatizo kwamba mkusanyiko wa doping hauwezi kuongezeka, kwa hivyo haifai kutumika kama nyuzi ya kupata ili kutoa leza ya infrared ya kati. Ingawa substrate ya glasi ya floridi ina nishati ya juu kidogo ya fononi (550 cm-1) kuliko substrate ya glasi ya sulfidi, inaweza pia kufikia upitishaji wa hasara ndogo kwa leza za infrared ya kati zenye mawimbi chini ya 4 μm. Muhimu zaidi, substrate ya glasi ya floridi inaweza kufikia mkusanyiko wa juu wa doping ya ioni adimu duniani, ambayo inaweza kutoa ongezeko linalohitajika kwa ajili ya uzalishaji wa leza za infrared ya kati, kwa mfano, nyuzinyuzi ya floridi ya ZBLAN iliyokomaa zaidi kwa Er3+ imeweza kufikia mkusanyiko wa doping wa hadi mol 10. Kwa hivyo, matrix ya glasi ya floridi ndiyo nyenzo inayofaa zaidi ya matrix ya nyuzinyuzi kwa leza za nyuzinyuzi za kati.
Hivi majuzi, timu ya Profesa Ruan Shuangchen na Profesa Guo Chunyu katika Chuo Kikuu cha Shenzhen ilitengeneza mfumo wa femtosecond wenye nguvu kubwaleza ya nyuzinyuzi ya mapigoKioscillator ya nyuzinyuzi ya Er:ZBLAN yenye urefu wa 2.8μm, kiamplifier cha nyuzinyuzi cha Er:ZBLAN cha hali moja na kiamplifier kikuu cha nyuzinyuzi cha Er:ZBLAN cha sehemu kubwa.
Kulingana na nadharia ya kujibana na kukuza mapigo mafupi ya infrared ya katikati yanayodhibitiwa na hali ya upolarishaji na kazi ya simulizi ya nambari ya kundi letu la utafiti, pamoja na mbinu za udhibiti zisizo za mstari na zisizo za mstari za nyuzinyuzi za macho za hali kubwa, teknolojia ya kupoeza inayofanya kazi na muundo wa kukuza wa pampu yenye ncha mbili, mfumo hupata pato la mapigo mafupi ya 2.8μm yenye nguvu ya wastani ya 8.12W na upana wa mapigo ya 148 fs. Rekodi ya kimataifa ya nguvu ya wastani ya juu zaidi iliyopatikana na kundi hili la utafiti iliburudishwa zaidi.
Mchoro 1 Mchoro wa muundo wa leza ya nyuzi ya Er:ZBLAN kulingana na muundo wa MOPA
Muundo waleza ya femtosecondMfumo unaonyeshwa kwenye Mchoro 1. Nyuzinyuzi ya Er:ZBLAN yenye umbo moja yenye urefu wa mita 3.1 ilitumika kama nyuzinyuzi ya kupata katika kipaza sauti cha awali chenye mkusanyiko wa doping wa mol. 7% na kipenyo cha kiini cha 15 μm (NA = 0.12). Katika kipaza sauti kikuu, sehemu kubwa ya hali iliyofunikwa mara mbili nyuzinyuzi ya Er:ZBLAN yenye urefu wa mita 4 ilitumika kama nyuzinyuzi ya kupata yenye mkusanyiko wa doping wa mol. 6% na kipenyo cha kiini cha 30 μm (NA = 0.12). Kipenyo kikubwa cha kiini hufanya nyuzinyuzi ya kupata kuwa na mgawo mdogo usio wa mstari na inaweza kuhimili nguvu ya juu ya kilele na matokeo ya mapigo ya nishati kubwa ya mapigo. Ncha zote mbili za nyuzinyuzi ya kupata zimeunganishwa kwenye kifuniko cha mwisho cha AlF3.
Muda wa chapisho: Februari-19-2024