Μια κινεζική ομάδα ανέπτυξε ένα λέιζερ ινών Raman με δυνατότητα ρύθμισης ζώνης 1,2 μm υψηλής ισχύος

Μια κινεζική ομάδα ανέπτυξε μια ζώνη 1,2μm υψηλής ισχύος συντονιζόμενη Ramanλέιζερ ινών

Πηγές λέιζερπου λειτουργούν στη ζώνη 1,2μm έχουν μερικές μοναδικές εφαρμογές στη φωτοδυναμική θεραπεία, στη βιοϊατρική διάγνωση και στην ανίχνευση οξυγόνου. Επιπλέον, μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως πηγές αντλίας για παραμετρική παραγωγή φωτός μεσαίου υπέρυθρου και για παραγωγή ορατού φωτός με διπλασιασμό συχνότητας. Τα λέιζερ στη ζώνη 1,2 μm έχουν επιτευχθεί με διαφορετικάλέιζερ στερεάς κατάστασης, συμπεριλαμβανομένωνλέιζερ ημιαγωγών, λέιζερ Raman διαμαντιών και λέιζερ ινών. Μεταξύ αυτών των τριών λέιζερ, το λέιζερ ινών έχει τα πλεονεκτήματα της απλής δομής, της καλής ποιότητας δέσμης και της ευέλικτης λειτουργίας, γεγονός που το καθιστά την καλύτερη επιλογή για τη δημιουργία λέιζερ ζώνης 1,2μm.
Πρόσφατα, η ερευνητική ομάδα με επικεφαλής τον καθηγητή Pu Zhou στην Κίνα ενδιαφέρεται για λέιζερ ινών υψηλής ισχύος στη ζώνη 1,2μm. Η τρέχουσα ίνα υψηλής ισχύοςλέιζερείναι κυρίως λέιζερ ινών με πρόσμειξη υττερβίου στη ζώνη 1 μm και η μέγιστη ισχύς εξόδου στη ζώνη 1,2 μm περιορίζεται στο επίπεδο των 10 W. Η εργασία τους, με τίτλο «High power tunable Raman fiber laser at 1,2μm waveband», ήταν δημοσιεύτηκε στο Frontiers ofΟπτοηλεκτρονική.

ΣΥΚΟ. 1: (α) Πειραματική ρύθμιση ενός ενισχυτή υψηλής ισχύος ρυθμίσιμης ίνας Raman και (β) ρυθμίσιμου τυχαίου λέιζερ σπόρων ινών Raman στη ζώνη 1,2 μm. PDF: ίνες με πρόσμειξη φωσφόρου. QBH: Χύμα χαλαζία. WDM: Πολυπλέκτης διαίρεσης μήκους κύματος. SFS: πηγή φωτός υπερφθορισμού ινών. P1: θύρα 1; P2: θύρα 2. P3: υποδεικνύει τη θύρα 3. Πηγή: Zhang Yang et al., High power tunable fiber laser Raman at 1,2μm waveband, Frontiers of Optoelectronics (2024).
Η ιδέα είναι να χρησιμοποιηθεί το διεγερμένο φαινόμενο σκέδασης Raman σε μια παθητική ίνα για τη δημιουργία ενός λέιζερ υψηλής ισχύος στη ζώνη 1,2 μm. Η διεγερμένη σκέδαση Raman είναι ένα μη γραμμικό φαινόμενο τρίτης τάξης που μετατρέπει τα φωτόνια σε μεγαλύτερα μήκη κύματος.

Εικόνα 2: Συντονίσιμα τυχαία φάσματα εξόδου RFL σε (α) 1065-1074 nm και (β) μήκη κύματος αντλίας 1077 nm (Το Δλ αναφέρεται σε πλάτος γραμμής 3 dB). Πηγή: Zhang Yang et al., High power tunable fiber laser Raman σε ζώνη κύματος 1,2μm, Frontiers of Optoelectronics (2024).
Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν το διεγερμένο φαινόμενο σκέδασης Raman στην ίνα με πρόσμειξη φωσφόρου για να μετατρέψουν μια ίνα υψηλής ισχύος με πρόσμειξη υττερβίου στη ζώνη 1 μm σε ζώνη 1,2 μm. Ένα σήμα Raman με ισχύ έως και 735,8 W λήφθηκε στα 1252,7 nm, που είναι η υψηλότερη ισχύς εξόδου ενός λέιζερ ινών ζώνης 1,2 μm που έχει αναφερθεί μέχρι σήμερα.

Σχήμα 3: (α) Μέγιστη ισχύς εξόδου και κανονικοποιημένο φάσμα εξόδου σε διαφορετικά μήκη κύματος σήματος. (β) Πλήρες φάσμα εξόδου σε διαφορετικά μήκη κύματος σήματος, σε dB (το Δλ αναφέρεται σε πλάτος γραμμής 3 dB). Πηγή: Zhang Yang et al., High power tunable fiber laser Raman σε ζώνη κύματος 1,2μm, Frontiers of Optoelectronics (2024).

Σχήμα :4: (α) Φάσμα και (β) Χαρακτηριστικά εξέλιξης ισχύος ενός συντονίσιμου ενισχυτή ινών Raman υψηλής ισχύος σε μήκος κύματος άντλησης 1074 nm. Πηγή: Zhang Yang et al., Συντονιζόμενο λέιζερ ινών Raman υψηλής ισχύος σε ζώνη κύματος 1,2μm, Frontiers of Optoelectronics (2024)