Kiinalainen tiimi on kehittänyt 1,2 μm:n kaistanleveydellä varustetun, tehokkaan ja viritettävän Raman-kuitulaserin.

Kiinalainen tiimi on kehittänyt 1,2 μm:n kaistan suuritehoisen viritettävän Raman-signaalin.kuitulaser

Laserlähteet1,2 μm:n kaistalla toimivilla lasereilla on ainutlaatuisia sovelluksia fotodynaamisessa terapiassa, biolääketieteellisessä diagnostiikassa ja hapen mittauksessa. Lisäksi niitä voidaan käyttää pumppulähteinä keski-infrapunavalon parametriseen generointiin ja näkyvän valon generointiin taajuuden kaksinkertaistamalla. 1,2 μm:n kaistan lasereita on saavutettu erilaisillakiinteän olomuodon laserit, mukaan lukienpuolijohdelaserit, timantti-Raman-laserit ja kuitulaserit. Näistä kolmesta laserista kuitulaserin etuna on yksinkertainen rakenne, hyvä säteen laatu ja joustava käyttö, minkä vuoksi se on paras valinta 1,2 μm:n kaistanleveyden laserin tuottamiseen.
Viime aikoina professori Pu Zhoun johtama tutkimusryhmä Kiinassa on kiinnostunut 1,2 μm:n kaistan suuritehoisista kuitulasereista. Nykyinen suuritehoinen kuitulaseritovat pääasiassa ytterbiumilla seostettuja kuitulasereita 1 μm:n kaistalla, ja suurin lähtöteho 1,2 μm:n kaistalla on rajoitettu 10 W:n tasolle. Heidän työnsä nimeltä "High power tunable Raman fiber laser at 1.2μm waveband" julkaistiin Frontiers of ... -lehdessä.Optoelektroniikka.

KUVA 1: (a) Kokeellinen järjestely, jossa on suuritehoinen viritettävä Raman-kuituvihvistin ja (b) viritettävä satunnais Raman-kuitusiemenlaserin aallonpituusalueella 1,2 μm. PDF: fosforilla seostettu kuitu; QBH: kvartsibulkki; WDM: aallonpituusjakoinen multiplekseri; SFS: superfluoresoiva kuituvalonlähde; P1: portti 1; P2: portti 2. P3: osoittaa porttia 3. Lähde: Zhang Yang et al., Suuritehoinen viritettävä Raman-kuitulaser at 1.2 μm waveband, Frontiers of Optoelectronics (2024).
Ajatuksena on käyttää stimuloitua Raman-sirontaa passiivikuidussa tehokkaan laserin tuottamiseen 1,2 μm:n kaistalla. Stimuloitu Raman-sironta on kolmannen asteen epälineaarinen ilmiö, joka muuntaa fotoneja pidemmille aallonpituuksille.

Kuva 2: Viritettävän satunnaisen RFL-lähdön spektrit aallonpituuksilla (a) 1065–1074 nm ja (b) 1077 nm (pumppuaallonpituuksilla Δλ viittaa 3 dB:n viivanleveyteen). Lähde: Zhang Yang et al., Suuritehoinen viritettävä Raman-kuitulaser 1,2 μm:n aallonpituudella, Frontiers of Optoelectronics (2024).
Tutkijat käyttivät fosforilla seostetun kuidun stimuloitua Raman-sirontailmiötä muuntaakseen tehokkaan ytterbiumilla seostetun kuidun 1 μm:n kaistalla 1,2 μm:n kaistalle. Saatiin jopa 735,8 W:n Raman-signaali 1252,7 nm:n aallonpituudella, mikä on tähän mennessä raportoitu suurin 1,2 μm:n kaistan kuitulaserin lähtöteho.

Kuva 3: (a) Suurin lähtöteho ja normalisoitu lähtöspektri eri signaaliaallonpituuksilla. (b) Täysi lähtöspektri eri signaaliaallonpituuksilla, dB (Δλ viittaa 3 dB:n viivanleveyteen). Lähde: Zhang Yang et al., High power tunable Raman fiber laser at 1.2μm waveband, Frontiers of Optoelectronics (2024).

Kuva 4: (a) Suuritehoisen viritettävän Raman-kuituvahvistimen spektri- ja (b) tehonkehityskäyrä pumppausaallonpituudella 1074 nm. Lähde: Zhang Yang et al., Suuritehoinen viritettävä Raman-kuitulaser 1,2 μm:n aallonpituudella, Frontiers of Optoelectronics (2024)