Çekim! Dünyanın en yüksek gücü 3 μm orta kızılötesifemtosaniye fiber lazer
Fiber lazerOrta kızılötesi lazer çıkışını elde etmek için ilk adım, uygun fiber matris malzemesini seçmektir. Yakın kızılötesi fiber lazerlerde, kuvars cam matris çok düşük şanzıman kaybına, güvenilir mekanik mukavemet ve mükemmel stabiliteye sahip en yaygın fiber matris malzemesidir. Bununla birlikte, yüksek fonon enerjisi (1150 cm-1) nedeniyle, kuvars fiber orta kızılötesi lazer iletimi için kullanılamaz. Orta kızılötesi lazerin düşük kayıp iletimini sağlamak için, diğer fiber matris malzemelerini sülfür cam matrisi veya florür cam matrisi gibi daha düşük fonon enerjisi ile yeniden seçmemiz gerekir. Sülfür lifi en düşük fonon enerjisine (yaklaşık 350 cm-1) sahiptir, ancak doping konsantrasyonunun artamayacağı sorunu vardır, bu nedenle orta kızılötesi lazer üretmek için bir kazanç fiberi olarak kullanılması uygun değildir. Florür cam substratı, sülfür cam substrattan biraz daha yüksek bir fonon enerjisine (550 cm-1) sahip olsa da, 4 μm'den daha düşük dalga boylarına sahip orta kızılötesi lazerler için düşük kayıplı şanzıman elde edebilir. Daha da önemlisi, florür cam substratı, orta kızılötesi lazer üretimi için gereken kazancı sağlayabilen yüksek nadir bir toprak iyonu doping konsantrasyonu elde edebilir, örneğin ER3+ için en olgun florür zblan fiber, 10 mol'e kadar bir doping konsantrasyonu elde edebilmiştir. Bu nedenle, florür cam matrisi, orta kızılötesi fiber lazerler için en uygun fiber matris malzemesidir.
Son zamanlarda, Shenzhen Üniversitesi'nde Profesör Ruan Shuangchen ve Profesör Guo Chunyu ekibi yüksek güçlü bir femtosaniye geliştirdinabız fiber lazer2.8μm mod kilitli ER'den oluşur: zblan fiber osilatör, tek modlu ER: zblan fiber ön prupikatörü ve büyük modlu alan ER: zblan fiber ana amplifikatör.
Araştırma grubumuzun polarizasyon durumu ve sayısal simülasyon çalışmaları ile kontrol edilen orta-kızılötesi ultra kısa nabızın kendi kendine sıkıştırma ve amplifikasyon teorisine dayanarak, büyük mod optik fiber, aktif soğutma teknolojisi ve çift uçlu pompanın amplifikasyon yapısının mod kontrol yöntemleri ile birleştiğinde, sistem 2.8μm ultra-sarı partisi ile 2,8μm ultra partisi elde eder ve ortalama NOLS ile elde edilir. Bu araştırma grubu tarafından elde edilen en yüksek ortalama gücün uluslararası kaydı daha da yenilenmiştir.
Şekil 1 ER'nin yapı diyagramı: mopa yapısına dayalı zblan fiber lazer
Yapısıfemtosaniye lazerSistem Şekil 1'de gösterilmiştir. Tek modlu çift kaplı ER: 3.1 m uzunluğundaki zblan fiber,% 7 mol doping konsantrasyonu ve 15 uM (Na = 0.12) bir çekirdek çapı ile önsözlü kazanç fiberi olarak kullanıldı. Ana amplifikatörde, çift kaplı büyük mod alanı ER: 4 m uzunluğa sahip Zblan fiber,% 6 mol doping konsantrasyonu ve 30 μm çekirdek çapı (Na = 0.12) olan kazanç lifi olarak kullanıldı. Daha büyük çekirdek çapı, kazanç lifinin daha düşük doğrusal olmayan katsayısına sahip olmasını sağlar ve daha yüksek pik gücü ve daha büyük nabız enerjisinin nabız çıkışına dayanabilir. Kazanç fiberinin her iki ucu ALF3 terminal kapağına kaynaşır.
Zaman Post: 19-2024 Şubat