Mafanikio! Nguvu ya juu zaidi ulimwenguni 3 μm katikati ya infrared femtosecond fiber laser

Mafanikio! Nguvu ya juu zaidi ulimwenguni 3 μm katikati ya infraredFemtosecond fiber laser

Laser ya nyuziIli kufikia pato la laser ya katikati ya infrared, hatua ya kwanza ni kuchagua nyenzo zinazofaa za matrix ya nyuzi. Katika lasers za nyuzi za karibu-infrared, matrix ya glasi ya quartz ndio nyenzo ya kawaida ya matrix ya nyuzi na upotezaji wa chini sana wa maambukizi, nguvu ya mitambo ya kuaminika na utulivu bora. Walakini, kwa sababu ya nishati ya juu ya phonon (1150 cm-1), nyuzi za quartz haziwezi kutumiwa kwa maambukizi ya laser ya katikati ya infrared. Ili kufikia upotezaji wa chini wa laser ya katikati ya infrared, tunahitaji kuchagua tena vifaa vingine vya matrix ya nyuzi na nishati ya chini ya phonon, kama vile matrix ya glasi ya sulfidi au matrix ya glasi ya fluoride. Sulfide Fibre ina nishati ya chini kabisa ya phonon (karibu 350 cm-1), lakini ina shida kwamba mkusanyiko wa doping hauwezi kuongezeka, kwa hivyo haifai kutumika kama nyuzi ya kupata laser ya katikati ya infrared. Ingawa substrate ya glasi ya fluoride ina nishati ya juu zaidi ya phonon (550 cm-1) kuliko substrate ya glasi ya sulfidi, inaweza pia kufikia maambukizi ya upotezaji wa chini kwa lasers za katikati ya infrared na mawimbi chini ya 4 μm. Muhimu zaidi, substrate ya glasi ya fluoride inaweza kufikia mkusanyiko mkubwa wa doping ya ion, ambayo inaweza kutoa faida inayohitajika kwa kizazi cha kati cha infrared laser, kwa mfano, nyuzi ya Zblan iliyokomaa zaidi kwa ER3+ imeweza kufikia mkusanyiko wa hadi 10 mol. Kwa hivyo, matrix ya glasi ya fluoride ndio nyenzo inayofaa zaidi ya matrix ya nyuzi kwa lasers za katikati ya infrared.

Hivi majuzi, timu ya Profesa Ruan Shuangchen na Profesa Guo Chunyu katika Chuo Kikuu cha Shenzhen waliendeleza femtosecond yenye nguvu ya juuPulse fiber laserIliyoundwa na mode ya 2.8μm iliyofungwa: Zblan fiber oscillator, mode moja ER: Zblan fiber preamplifier na uwanja mkubwa wa mode ER: Zblan fiber amplifier kuu.
Kulingana na nadharia ya kujishughulisha na ukuzaji wa mapigo ya katikati ya infrared Ultra-fupi inayodhibitiwa na hali ya polarization na hesabu ya hesabu ya kikundi chetu cha utafiti, pamoja na kukandamiza na njia za kudhibiti mode za nyuzi kubwa za macho, teknolojia ya baridi ya nguvu ya pampu ya kumalizika kwa pampu 8, mfumo wa wastani wa pampu 8 za pato la PULSE. fs. Rekodi ya kimataifa ya nguvu ya wastani iliyopatikana na kikundi hiki cha utafiti iliburudishwa zaidi.

Kielelezo 1 Mchoro wa muundo wa ER: Zblan Fiber Laser kulingana na muundo wa MOPA
Muundo waLaser ya femtosecondMfumo umeonyeshwa kwenye Mchoro 1. Njia moja-mbili-iliyowekwa mara mbili: Zblan nyuzi ya urefu wa 3.1 m ilitumika kama nyuzi ya faida kwenye preamplifier na mkusanyiko wa doping wa 7 mol.% Na kipenyo cha msingi cha 15 μm (Na = 0.12). Katika amplifier kuu, uwanja wa modi kubwa ya blad mara mbili: nyuzi za Zblan na urefu wa 4 m ilitumika kama nyuzi ya faida na mkusanyiko wa doping wa 6 mol.% Na kipenyo cha msingi cha 30 μm (Na = 0.12). Kipenyo kikubwa cha msingi hufanya nyuzi za faida kuwa na mgawo wa chini usio na usawa na inaweza kuhimili nguvu ya juu ya kilele na pato la nishati kubwa ya kunde. Ncha zote mbili za nyuzi za faida hutolewa kwa kofia ya terminal ya ALF3.