Kiinalainen tiimi on kehittänyt 1,2 μm:n kaistan suuritehoisen viritettävän Raman-kuitulaserin

Kiinalainen tiimi on kehittänyt 1,2 μm:n kaistan suuritehoisen viritettävän Ramaninkuitu laser

Laserlähteet1,2 μm:n kaistalla toimivilla tuotteilla on ainutlaatuisia sovelluksia fotodynaamisessa terapiassa, biolääketieteellisessä diagnostiikassa ja happitunnistuksessa. Lisäksi niitä voidaan käyttää pumppulähteinä keski-infrapunavalon parametriseen tuottamiseen ja näkyvän valon tuottamiseen taajuutta kaksinkertaistamalla. 1,2 μm:n kaistan laserit on saavutettu erilaisillasolid-state laserit, mukaan lukienpuolijohdelaserit, timantti-Raman-laserit ja kuitulaserit. Näistä kolmesta laserista kuitulaserin etuna on yksinkertainen rakenne, hyvä säteen laatu ja joustava toiminta, mikä tekee siitä parhaan vaihtoehdon 1,2 μm:n kaistan laserin tuottamiseen.
Äskettäin Kiinan professori Pu Zhoun johtama tutkimusryhmä on kiinnostunut suuritehoisista kuitulasereista 1,2 μm:n kaistalla. Nykyinen suuritehoinen kuitulaseritovat pääasiassa ytterbium-seostettuja kuitulasereita 1 μm:n kaistalla, ja suurin lähtöteho 1,2 μm:n kaistalla on rajoitettu 10 W:n tasolle. julkaistu Frontiers of -lehdessäOptoelektroniikka.

KUVA. 1: (a) Kokeellinen asennus suuritehoisesta viritettävästä Raman-kuituvahvistimesta ja (b) viritettävästä satunnaisesta Raman-kuitu-siemenlaserista 1,2 μm:n kaistalla. PDF: fosforiseostettu kuitu; QBH: Kvartsi irtotavarana; WDM: aallonpituusjakoinen multiplekseri; SFS: superfluoresoiva kuituvalolähde; P1: portti 1; P2: portti 2. P3: osoittaa porttia 3. Lähde: Zhang Yang et al., High power viritettävä Raman-kuitulaser 1,2 μm aaltokaistalla, Frontiers of Optoelectronics (2024).
Ajatuksena on käyttää stimuloitua Raman-sirontailmiötä passiivisessa kuidussa tuottaakseen suuritehoisen laserin 1,2 μm:n kaistalla. Stimuloitu Raman-sironta on kolmannen asteen epälineaarinen efekti, joka muuntaa fotonit pidemmiksi aallonpituuksiksi.

Kuva 2: Viritettävät satunnaiset RFL-lähtöspektrit (a) 1065-1074 nm ja (b) 1077 nm pumpun aallonpituuksilla (Δλ viittaa 3 dB linjanleveyteen). Lähde: Zhang Yang et al., Suuritehoinen viritettävä Raman-kuitulaser 1,2 μm:n aaltokaistalla, Frontiers of Optoelectronics (2024).
Tutkijat käyttivät stimuloitua Raman-sironnavaikutusta fosforiseostetussa kuidussa muuntaakseen suuritehoisen ytterbium-seostetun kuidun 1 μm:n kaistalla 1,2 μm:n kaistaksi. Raman-signaali, jonka teho oli jopa 735,8 W, saatiin 1 252,7 nm:llä, mikä on tähän mennessä raportoitu 1,2 μm:n kaistaisen kuitulaserin suurin lähtöteho.

Kuva 3: (a) Suurin lähtöteho ja normalisoitu lähtöspektri eri signaalin aallonpituuksilla. (b) Täysi ulostulospektri eri signaalin aallonpituuksilla, dB (Δλ viittaa 3 dB linjanleveyteen). Lähde: Zhang Yang et al., Suuritehoinen viritettävä Raman-kuitulaser 1,2 μm:n aaltokaistalla, Frontiers of Optoelectronics (2024).

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