Proboj! Najviša snaga na 3 µm srednje infracrvenog lasera od femtosekunde vlakana

Proboj! Najviša snaga na svijetu od 3 µm srednje infracrvenelaser od femtosekunde vlakana

Vlaknasti laserDa bi se postigao srednji infracrveni laserski izlaz, prvi korak je odabir odgovarajućeg materijala za matricu vlakana. U laserima vlaknastih vlakana, kvarcna staklena matrica je najčešći materijal za matricu vlakana s vrlo niskim gubitkom prijenosa, pouzdanom mehaničkom čvrstoćom i izvrsnom stabilnošću. Međutim, zbog visoke fononske energije (1150 cm-1), kvarcno vlakno se ne može koristiti za srednje infracrveni laserski prijenos. Da bismo postigli prijenos niskog gubitka srednje infracrvenog lasera, moramo ponovno odabrati ostale materijale matrice vlakana s nižom fononskom energijom, poput sulfidne staklene matrice ili staklenog matriksa fluorida. Sulfidno vlakno ima najnižu energiju fonona (oko 350 cm-1), ali ima problem što se koncentracija dopinga ne može povećati, tako da nije prikladna za upotrebu kao vlakno dobitak za stvaranje srednje infracrvenog lasera. Iako supstrat fluoridnog stakla ima nešto veću fononsku energiju (550 cm-1) od sulfidnog staklenog supstrata, također može postići prijenos niskog gubitka za lasere srednje infracrvene s valnim duljinama manjim od 4 µm. Što je još važnije, supstrat fluoridnog stakla može postići visoku koncentraciju dopinga u rijetkoj zemaljskoj ionu, što može osigurati dobitak potreban za srednje infracrveno lasersko stvaranje, na primjer, najzreliji vlakno fluoridno zblen vlakna za ER3+ uspjelo je postići koncentraciju dopinga do 10 mola. Stoga je staklena matrica fluorida najprikladniji materijal za matricu vlakana za srednje infracrvene vlaknaste lasere.

Nedavno su tim profesora Ruana Shuangchena i profesora Guo Chunyu na Sveučilištu Shenzhen razvili femtosekundu velike snagepuls vlaknasti laserSastoji se od 2,8 μm ER: ZBLAN Oscilator od vlakana, jednosmjerni ER: ZBLAN vlaknasti predpojačalo i ER u polja u velikom načinu: ZBLAN VICIBER MACIN AMPLIFERIFINER.
Na temelju teorije samo-kompresije i pojačavanja srednje infracrvenog ultra-kratkih impulsa kontroliranog stanjem polarizacije i numeričkim simulacijskim radom naše istraživačke skupine, u kombinaciji s nelinearnim supresijom i načinom kontrole optičkih vlakana u velikom načinu, aktivnim rashladnim tehnologijama i strukturom dvostruke pumpe, dobivena je u ult-spulse. Međunarodni rekord najviše prosječne snage postignute ovom istraživačkom skupinom dodatno je osvježen.

Slika 1 Struktura dijagrama ER: laser ZBLAN vlakana na temelju strukture MOPA
StrukturalaserSustav je prikazan na slici 1. jednosmjerno dvostruko obloženo ER: ZBLAN vlakno duljine 3,1 m korišteno je kao vlakno dobitak u predpojačalu s koncentracijom dopinga od 7 mol.% i promjerom jezgre od 15 µM (NA = 0,12). U glavnom pojačalu, kao dvostruko obloženo polje ER: ZBLAN vlakna duljine 4 m korišteno je kao vlakno dobitak s koncentracijom dopinga od 6 mol.% I promjerom jezgre od 30 µM (NA = 0,12). Veći promjer jezgre čini da vlakno dobitak ima niži nelinearni koeficijent i može podnijeti veću vršnu snagu i puls izlaz veće energije impulsa. Oba kraja vlakana dobitaka spojena su s terminalnim poklopcem ALF3.