Kitajska ekipa je razvila nastavljiv Ramanov laser z visoko zmogljivim pasom 1,2 μm

Kitajska ekipa je razvila nastavljiv Raman z visoko močjo 1,2 μmfiber laser

Laserski viridelujejo 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 podvajanjem frekvence. Laserji v pasu 1,2 μm so bili doseženi z različnimipolprevodniški laserji, vključno zpolprevodniški laserji, diamantni ramanski laserji in laserji z vlakni. Med temi tremi laserji ima fiber laser prednosti enostavne strukture, dobre kakovosti žarka in prilagodljivega delovanja, zaradi česar je najboljša izbira za ustvarjanje 1,2 μm pasovnega laserja.
Pred kratkim se raziskovalna skupina, ki jo vodi profesor Pu Zhou na Kitajskem, zanima za visokozmogljive optične laserje v pasu 1,2 μm. Trenutna vlakna visoke močilaserjiso večinoma laserji z vlakni, dopiranimi z iterbijem, v pasu 1 μm, največja izhodna moč v pasu 1,2 μm pa je omejena na raven 10 W. Njihovo delo z naslovom »High power tunable Raman fiber laser at 1.2μm valovni pas« je bilo objavljeno v Frontiers ofOptoelektronika.

FIG. 1: (a) Eksperimentalna postavitev visokozmogljivega nastavljivega ojačevalnika z Ramanovim vlaknom in (b) nastavljivega naključnega laserja z Ramanovim vlaknom pri pasu 1,2 μm. PDF: vlakna, dopirana s fosforjem; QBH: Quartz bulk; WDM: multiplekser z delitvijo valovne dolžine; SFS: vir svetlobe iz superfluorescentnih vlaken; P1: vrata 1; P2: vrata 2. P3: označuje vrata 3. Vir: Zhang Yang et al., High power tunable Raman fiber laser at 1.2μm valovni pas, Frontiers of Optoelectronics (2024).
Zamisel je uporabiti učinek stimuliranega Ramanovega sipanja v pasivnem vlaknu za ustvarjanje laserja visoke moči v pasu 1,2 μm. Stimulirano Ramanovo sipanje je nelinearni učinek tretjega reda, ki pretvori fotone v daljše valovne dolžine.

Slika 2: Nastavljivi naključni izhodni spektri RFL pri (a) 1065–1074 nm in (b) valovnih dolžinah črpalke 1077 nm (Δλ se nanaša na širino črte 3 dB). Vir: Zhang Yang et al., High power tunable Raman fiber laser at 1.2μm valovni pas, Frontiers of Optoelectronics (2024).
Raziskovalci so uporabili učinek stimuliranega Ramanovega sipanja v vlaknu, dopiranem s fosforjem, za pretvorbo visokozmogljivega vlakna, dopiranega z iterbijem, pri pasu 1 μm v pas 1,2 μm. Ramanski signal z močjo do 735,8 W je bil pridobljen pri 1252,7 nm, kar je največja izhodna moč 1,2 μm pasovnega laserja z vlakni, o kateri so poročali do danes.

Slika 3: (a) Največja izhodna moč in normaliziran 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., High power tunable Raman fiber laser at 1.2μm valovni pas, Frontiers of Optoelectronics (2024).

Slika :4: (a) Značilnosti spektra in (b) razvoja moči visoko zmogljivega nastavljivega ojačevalnika z Ramanovim vlaknom pri valovni dolžini črpanja 1074 nm. Vir: Zhang Yang et al., High power tunable Raman fiber laser at 1.2μm valovni pas, Frontiers of Optoelectronics (2024)