Серпіліс! Әлемдегі ең жоғары қуатты 3 мкм орта инфрақызылфемтосекундтық талшықты лазер
Талшықты лазерОрташа инфрақызыл лазердің шығуына қол жеткізу үшін бірінші қадам тиісті талшықты матрицалық материалды таңдау болып табылады. Жақын инфрақызыл талшықты лазерлерде кварцты шыны матрицасы өте төмен беріліс жоғалуы, сенімді механикалық беріктігі және тамаша тұрақтылығы бар ең көп таралған талшықты матрицалық материал болып табылады. Дегенмен, жоғары фонондық энергия (1150 см-1) болғандықтан, кварц талшығын ортаңғы инфрақызыл лазерді жіберу үшін пайдалану мүмкін емес. Орташа инфрақызыл лазердің аз шығынды жіберуіне қол жеткізу үшін біз сульфидті шыны матрицасы немесе фторидті шыны матрицасы сияқты фонондық энергиясы төмен басқа талшықты матрицалық материалдарды қайта таңдауымыз керек. Сульфидті талшықтың фонондық энергиясы ең аз (шамамен 350 см-1) бар, бірақ оның допинг концентрациясын арттыруға болмайтын проблемасы бар, сондықтан ол орташа инфрақызыл лазерді генерациялау үшін күшейту талшығы ретінде пайдалануға жарамайды. Фторидті шыны субстрат сульфидті шыны субстратқа қарағанда сәл жоғары фонондық энергияға (550 см-1) ие болса да, ол толқын ұзындығы 4 мкм-ден аз ортаңғы инфрақызыл лазерлер үшін аз шығынды өткізуге қол жеткізе алады. Ең бастысы, фторидті шыны субстрат сирек жер иондарының жоғары концентрациясына қол жеткізе алады, бұл орташа инфрақызыл лазерді генерациялау үшін қажетті кірісті қамтамасыз ете алады, мысалы, Er3+ үшін ең жетілген фторидті ZBLAN талшығы допинг концентрациясына қол жеткізе алды. 10 мольге дейін. Сондықтан фторидті шыны матрицасы орта инфрақызыл талшықты лазерлер үшін ең қолайлы талшықты матрицалық материал болып табылады.
Жақында профессор Руан Шуанчэн мен профессор Гуо Чунью Шэньчжэнь университетінің командасы жоғары қуатты фемтосекунд жасап шығарды.импульстік талшықты лазер2,8 мкм режимде құлыпталған Er:ZBLAN талшықты осцилляторынан, бір режимді Er:ZBLAN талшықты күшейткішінен және үлкен режимді өріс Er:ZBLAN талшықты негізгі күшейткішінен тұрады.
Поляризация күйімен басқарылатын орта инфрақызыл ультра қысқа импульстің өзін-өзі қысу және күшейту теориясына және үлкен режимді оптикалық талшықты сызықты емес басу және режимді басқару әдістерімен, белсенді салқындату технологиясымен және күшейтумен біріктірілген зерттеу тобымыздың сандық модельдеу жұмысына негізделген. екі жақты сорғының құрылымы, жүйе орташа қуаты 8,12 Вт және импульстік ені 148 фс болатын 2,8 мкм ультра қысқа импульстік шығысты алады. Осы зерттеу тобы қол жеткізген ең жоғары орташа қуаттың халықаралық рекорды одан әрі жаңартылды.
1-сурет MOPA құрылымына негізделген Er:ZBLAN талшықты лазерінің құрылымдық диаграммасы
құрылымыфемтосекундтық лазержүйе 1-суретте көрсетілген. Ұзындығы 3,1 м бір режимді қос қапталған Er:ZBLAN талшығы қоспалау концентрациясы 7 моль.% және өзек диаметрі 15 мкм болатын алдын ала күшейткіштегі күшейткіш талшық ретінде пайдаланылды (NA = 0,12). Негізгі күшейткіште қос қапталған үлкен режимді өріс Er:ZBLAN ұзындығы 4 м талшығы қосындылау концентрациясы 6 моль.% және өзек диаметрі 30 мкм (NA = 0,12) күшейткіш талшық ретінде пайдаланылды. Үлкенірек өзек диаметрі күшейту талшығын төменгі сызықтық емес коэффициентке ие етеді және жоғары шыңдық қуат пен үлкен импульстік энергияның импульстік шығысына төтеп бере алады. Күшейткіш талшықтың екі ұшы AlF3 терминал қақпағымен біріктірілген.
Жіберу уақыты: 19 ақпан 2024 ж