Kitajska ekipa je razvila visokozmogljiv nastavljiv Ramanov vlakenski laser z valovno dolžino 1,2 μm.

Kitajska ekipa je razvila Ramanovo spektroskopijo z visoko močjo in nastavljivim pasom 1,2 μm.vlakenski laser

Laserski viriDelujoči v pasu 1,2 μm imajo nekaj edinstvenih aplikacij v fotodinamični terapiji, biomedicinski diagnostiki in zaznavanju kisika. Poleg tega se lahko uporabljajo kot črpalni viri za parametrično generiranje srednje infrardeče svetlobe in za generiranje vidne svetlobe s podvojitvijo frekvence. Laserji v pasu 1,2 μm so bili doseženi z različnimitrdno-tesni laserji, vključno zpolprevodniški laserji, diamantni Ramanovi laserji in vlakenski laserji. Med temi tremi laserji ima vlakenski laser prednosti preproste strukture, dobre kakovosti žarka in prilagodljivega delovanja, zaradi česar je najboljša izbira za generiranje laserskega žarka v pasu 1,2 μm.
Raziskovalno skupino na Kitajskem, ki jo vodi profesor Pu Zhou, pred kratkim zanimajo visokozmogljivi vlakenski laserji v pasu 1,2 μm. Trenutna visokozmogljiva vlakenska laserjalaserjiso predvsem z iterbijem dopirani vlakenski laserji v pasu 1 μm, največja izhodna moč v pasu 1,2 μm pa je omejena na raven 10 W. Njihovo delo z naslovom »Visokozmogljivi nastavljivi Ramanovi vlakenski laserji pri valovnem pasu 1,2 μm« je bilo objavljeno v reviji Frontiers of ...Optoelektronika.

SLIKA 1: (a) Eksperimentalna postavitev visokozmogljivega nastavljivega Ramanovega vlakenskega ojačevalnika in (b) nastavljivega naključnega Ramanovega vlakenskega laserja z valovno dolžino 1,2 μm. PDF: vlakno, dopirano s fosforjem; QBH: kremenčev razsuti material; WDM: multiplekser z deljenjem valovnih dolžin; SFS: superfluorescentni vlakenski svetlobni vir; P1: vrata 1; P2: vrata 2. P3: označuje vrata 3. Vir: Zhang Yang et al., Visokozmogljiv nastavljiv Ramanov vlakenski laser z valovno dolžino 1,2 μm, Frontiers of Optoelectronics (2024).
Ideja je, da se s pomočjo stimuliranega Ramanovega sipanja v pasivnem vlaknu ustvari visokozmogljiv laser v pasu 1,2 μm. Stimulirano Ramanovo sipanje je nelinearni učinek tretjega reda, ki pretvarja fotone v daljše valovne dolžine.

Slika 2: Nastavljivi naključni izhodni spektri RFL pri (a) 1065–1074 nm in (b) valovnih dolžinah črpanja 1077 nm (Δλ se nanaša na širino črte 3 dB). Vir: Zhang Yang et al., Visokozmogljiv nastavljiv Ramanov vlakneni laser pri valovnem pasu 1,2 μm, Frontiers of Optoelectronics (2024).
Raziskovalci so s pomočjo stimuliranega Ramanskega sipanja v vlaknu, dopiranem s fosforjem, pretvorili visokozmogljivo vlakno, dopirano z iterbijem, v pasu 1 μm v pas 1,2 μm. Pri 1252,7 nm so dobili Ramanov signal z močjo do 735,8 W, kar je doslej največja zabeležena izhodna moč vlakenskega laserja v pasu 1,2 μm.

Slika 3: (a) Največja izhodna moč in normalizirani izhodni spekter pri različnih valovnih dolžinah signala. (b) Celoten izhodni spekter pri različnih valovnih dolžinah signala v dB (Δλ se nanaša na širino črte 3 dB). Vir: Zhang Yang et al., Visokozmogljiv nastavljiv Ramanov vlakneni laser pri valovnem pasu 1,2 μm, Frontiers of Optoelectronics (2024).

Slika :4: (a) Spekter in (b) značilnosti razvoja moči visokozmogljivega nastavljivega Ramanovega vlakenskega ojačevalnika pri črpalni valovni dolžini 1074 nm. Vir: Zhang Yang et al., Visokozmogljivi nastavljivi Ramanov vlakenski laser pri valovnem pasu 1,2 μm, Frontiers of Optoelectronics (2024)