قام فريق صيني بتطوير ليزر رامان الألياف القابل للضبط بنطاق 1.2 ميكرون

قام فريق صيني بتطوير رامان قابلة للضبط 4 ميكرومترليزر الألياف

مصادر الليزرتعمل في نطاق 1.2μm على بعض التطبيقات الفريدة في العلاج الديناميكي الضوئي ، والتشخيص الطبي الحيوي ، واستشعار الأكسجين. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن استخدامها كمصادر للمضخات لتوليد حدودي من ضوء الأشعة تحت الحمراء المتوسطة وتوليد الضوء المرئي عن طريق مضاعفة التردد. تم تحقيق الليزر في النطاق 1.2 ميكرون مع مختلفليزر الحالة الصلبة، مشتملليزر أشباه الموصلات، وأشعة ليزر الماس رامان ، وألياف الألياف. من بين هذه الليزر الثلاثة ، يتمتع ليزر الألياف بمزايا البنية البسيطة ، وجودة الحزمة الجيدة والتشغيل المرن ، مما يجعله الخيار الأفضل لتوليد ليزر 1.2 ميكرومتر.
في الآونة الأخيرة ، يهتم فريق الأبحاث بقيادة البروفيسور بو تشو في الصين بالليزر الألياف عالية الطاقة في نطاق 1.2 ميكرومتر. ألياف الطاقة العالية الحاليةالليزرهي أساسا ليزر ليزر الألياف المخبأة ytterbium في النطاق 1 ميكرون ، وتقتصر الحد الأقصى للطاقة الناتج في النطاق 1.2 ميكرون على مستوى 10 W.الإلكترونيات الضوئية.

تين. 1: (أ) الإعداد التجريبي لضخم ألياف رامان القابل للضبط عالي القدر و (ب) ليزر بذور الألياف رامان العشوائية القابلة للضبط عند نطاق 1.2 ميكرون. PDF: الألياف الفوسفور المخدر. QBH: الكوارتز الأكبر ؛ WDM: تعدد الأطوال الموجية. SFS: مصدر ضوء الألياف الفائقة. P1: المنفذ 1 ؛ P2: المنفذ 2. P3: يشير إلى المنفذ 3. المصدر: Zhang Yang et al.
تتمثل الفكرة في استخدام تأثير تشتت رامان المحفز في الألياف السلبية لإنشاء ليزر عالي الطاقة في نطاق 1.2μm. إن تشتت رامان المحفز هو تأثير غير خطي من الدرجة الثالثة يحول الفوتونات إلى أطوال موجية أطول.

الشكل 2: أطياف إخراج RFL العشوائية القابلة للضبط في (أ) 1065-1074 نانومتر و (ب) أطوال موجة المضخة 1077 نانومتر (Δλ تشير إلى 3 ديسيبل الخط). المصدر: Zhang Yang et al. ، ليزر ألياف رامان القابل للضبط في النطاق الموجي 1.2 ميكرون ، حدود الإلكترونيات الضوئية (2024).
استخدم الباحثون تأثير تشتت رامان المحفز في الألياف المزخرفة بالفوسفور لتحويل ألياف ytterbium ذات الطاقة العالية في نطاق 1 ميكرومتر إلى نطاق 1.2 ميكرون. تم الحصول على إشارة رامان التي تصل إلى 735.8 واط عند 1252.7 نانومتر ، وهي أعلى طاقة إنتاج من ليزر ألياف النطاق 1.2 ميكرون تم الإبلاغ عنه حتى الآن.

الشكل 3: (أ) أقصى قدر من طيف الإخراج وطيف الإخراج الطبيعي في أطوال موجية إشارة مختلفة. (ب) طيف الإخراج الكامل في أطوال موجية إشارة مختلفة ، في DB (Δλ يشير إلى 3 dB linewidth). المصدر: Zhang Yang et al. ، ليزر ألياف رامان القابل للضبط في النطاق الموجي 1.2 ميكرون ، حدود الإلكترونيات الضوئية (2024).

الشكل: 4: (أ) الطيف و (ب) خصائص تطور الطاقة لمضخم ألياف رامان القابل للضبط عالي الطاقة على طول موجة ضخ يبلغ 1074 نانومتر. المصدر: Zhang Yang et al. ، ليزر ألياف رامان القابل للضبط في النطاق الموجي 1.2 ميكرون ، حدود الإلكترونيات الضوئية (2024)