Kineski tim je razvio 1,2 μm pojas velike snage podesivi Raman fiber laser

Kineski tim je razvio 1,2 μm pojas velike snage podesivi Ramanfiber laser

Laserski izvorikoji rade u opsegu od 1,2 μm imaju neke jedinstvene primjene u fotodinamičkoj terapiji, biomedicinskoj dijagnostici i senzoru kisika. Osim toga, mogu se koristiti kao izvori pumpe za parametarsko generiranje srednjeg infracrvenog svjetla i za generiranje vidljive svjetlosti udvostručavanjem frekvencije. Laseri u opsegu od 1,2 μm postignuti su različitimsolid-state laseri, uključujućipoluprovodnički laseri, dijamantski Raman laseri i fiber laseri. Među ova tri lasera, fiber laser ima prednosti jednostavne strukture, dobrog kvaliteta zraka i fleksibilnog rada, što ga čini najboljim izborom za generiranje lasera ​​sa opsegom od 1,2 μm.
Nedavno je istraživački tim predvođen profesorom Pu Zhouom u Kini zainteresovan za lasere velike snage u opsegu od 1,2 μm. Trenutna vlakna velike snagelaserisu uglavnom vlaknasti laseri dopirani iterbijem u opsegu od 1 μm, a maksimalna izlazna snaga u opsegu od 1,2 μm ograničena je na nivo od 10 W. Njihov rad, pod nazivom “High power podesivi Raman fiber laser na talasnom opsegu od 1,2 μm”, bio je objavljeno u Frontiers ofOptoelektronika.

Fig. 1: (a) Eksperimentalna postavka podesivog Ramanovog pojačivača velike snage i (b) podesivog nasumičnog ramanskog vlaknastog lasera na opsegu od 1,2 μm. PDF: vlakna dopirana fosforom; QBH: kvarc na veliko; WDM: Multiplekser s podjelom valova; SFS: izvor svjetlosti od superfluorescentnih vlakana; P1: port 1; P2: port 2. P3: označava port 3. Izvor: Zhang Yang et al., Raman fiber laser velike snage podesivi na talasnom opsegu od 1,2 μm, Frontiers of Optoelectronics (2024).
Ideja je da se koristi efekat stimulisanog Ramanovog rasejanja u pasivnom vlaknu za generisanje lasera velike snage u opsegu od 1,2 μm. Stimulirano Ramanovo rasejanje je nelinearni efekat trećeg reda koji pretvara fotone u duže talasne dužine.

Slika 2: Podesivi nasumični RFL izlazni spektri na (a) 1065-1074 nm i (b) 1077 nm talasne dužine pumpe (Δλ se odnosi na širinu linije od 3 dB). Izvor: Zhang Yang et al., Laser s ramanskim vlaknima velike snage podesivi na talasnom opsegu od 1,2 μm, Frontiers of Optoelectronics (2024).
Istraživači su koristili efekt stimuliranog Ramanovog raspršenja u vlaknima dopiranim fosforom kako bi pretvorili vlakno dopirano iterbijem velike snage u opsegu od 1 μm u pojas od 1,2 μm. Ramanov signal snage do 735,8 W dobijen je na 1252,7 nm, što je najveća izlazna snaga vlaknastog lasera od 1,2 μm do sada prijavljena.

Slika 3: (a) Maksimalna izlazna snaga i normalizovani izlazni spektar na različitim talasnim dužinama signala. (b) Puni izlazni spektar na različitim talasnim dužinama signala, u dB (Δλ se odnosi na širinu linije od 3 dB). Izvor: Zhang Yang et al., Laser s ramanskim vlaknima velike snage podesivi na talasnom opsegu od 1,2 μm, Frontiers of Optoelectronics (2024).

Slika :4: (a) Spektar i (b) karakteristike evolucije snage podesivog Ramanovog pojačivača velike snage na talasnoj dužini pumpanja od 1074 nm. Izvor: Zhang Yang et al., Raman fiber laser koji se podesi velike snage na talasnom opsegu od 1,2 μm, Frontiers of Optoelectronics (2024)