Trochbraak! De heechste krêft fan 'e wrâld 3 μm mid-ynfrareadfemtosecond fiber laser
Fiber laserte berikken mid-infraread laser útfier, de earste stap is te selektearjen it passend fiber matrix materiaal. Yn near-ynfraread fiber lasers, kwarts glês matrix is de meast foarkommende fiber matrix materiaal mei hiel lege oerdracht ferlies, betroubere meganyske sterkte en poerbêste stabiliteit. Fanwegen de hege fonon-enerzjy (1150 cm-1) kin kwartsfiber lykwols net brûkt wurde foar mid-infraread lasertransmission. Om te kommen ta lege ferlies oerdracht fan mid-infraread laser, wy moatte opnij selektearje oare fiber matrix materialen mei legere phonon enerzjy, lykas sulfide glês matrix of fluoride glês matrix. Sulfide fiber hat de leechste phonon enerzjy (sawat 350 sm-1), mar it hat it probleem dat de doping konsintraasje kin net ferhege, dus it is net geskikt foar gebrûk as winst fiber te generearjen mid-infraread laser. Hoewol it substraat fan fluoride glêzen in wat hegere fonon-enerzjy (550 sm-1) hat as it sulfideglêssubstraat, kin it ek lege-ferliestransmission realisearje foar mid-infraread lasers mei golflingten minder dan 4 μm. Noch wichtiger, it fluoride glêzen substraat kin berikke in hege seldsume ierde ion doping konsintraasje, dat kin soargje foar de winst nedich foar mid-infraread laser generaasje, bygelyks, de meast folwoeksen fluoride ZBLAN fiber foar Er3 + hat west by steat om te kommen ta in doping konsintraasje fan oant 10 mol. Dêrom, fluoride glêzen matrix is de meast geskikte fiber matrix materiaal foar mid-infraread fiber lasers.
Koartlyn ûntwikkele it team fan professor Ruan Shuangchen en professor Guo Chunyu oan 'e Universiteit fan Shenzhen in hege krêftige femtosekondepuls fiber lasergearstald út 2.8μm modus-beskoattele Er: ZBLAN fiber oscillator, single-mode Er: ZBLAN fiber foarfersterker en grut-modus fjild Er: ZBLAN fiber haadfersterker.
Op grûn fan 'e selskompresje- en amplifikaasjeteory fan mid-infraread ultra-koarte puls regele troch polarisaasjestatus en numerike simulaasjewurk fan ús ûndersyksgroep, kombineare mei netlineêre ûnderdrukking en moduskontrôlemetoaden fan optyske glêstried mei grutte modus, aktive koeltechnology en amplifikaasje struktuer fan dûbele einige pomp, it systeem krijt 2.8μm ultra-koarte pulsútfier mei in gemiddelde krêft fan 8.12W en in pulsbreedte fan 148 fs. It ynternasjonaal rekôr fan 'e heechste gemiddelde macht berikt troch dizze ûndersyksgroep waard fierder fernijd.
figuer 1 Struktuer diagram fan Er: ZBLAN fiber laser basearre op MOPA struktuer
De struktuer fan 'efemtosekonde lasersysteem wurdt werjûn yn figuer 1. De single-mode dûbele beklaaid Er: ZBLAN fiber fan 3,1 m lingte waard brûkt as de winst fiber yn de preamplifier mei in doping konsintraasje fan 7 mol.% en in kearn diameter fan 15 μm (NA = 0.12). Yn de wichtichste fersterker waard in dûbele klaaid grutte modus fjild Er: ZBLAN fiber mei in lingte fan 4 m brûkt as de winst fiber mei in doping konsintraasje fan 6 mol.% en in kearn diameter fan 30 μm (NA = 0,12). De gruttere kearndiameter makket dat de winstfaser legere netlineêre koeffizient hat en kin hegere pykkrêft en pulsútfier fan gruttere pulsenerzjy ferneare. Beide úteinen fan de winst fiber wurde fusearre oan de AlF3 terminal cap.
Post tiid: Febrewaris 19-2024