Китайски екип е разработил 1,2 μm лента с висока мощност, регулируем Раманов влакнен лазер

Китайски екип е разработил 1,2 μm лента с висока мощност, регулируем Раманфибролазер

Лазерни източнициработещи в обхвата от 1,2 μm, имат някои уникални приложения във фотодинамичната терапия, биомедицинска диагностика и отчитане на кислород. В допълнение, те могат да се използват като източници на помпа за параметрично генериране на средна инфрачервена светлина и за генериране на видима светлина чрез удвояване на честотата. Лазери в обхвата 1,2 μm са постигнати с различнитвърдотелни лазери, включителнополупроводникови лазери, диамантени Раманови лазери и оптични лазери. Сред тези три лазера фибро лазерът има предимствата на проста структура, добро качество на лъча и гъвкава работа, което го прави най-добрият избор за генериране на 1,2 μm лентов лазер.
Наскоро изследователският екип, ръководен от професор Pu Zhou в Китай, се интересува от високомощни влакнести лазери в лентата от 1,2 μm. Настоящото влакно с висока мощностлазериса основно легирани с итербий влакнести лазери в лентата 1 μm, а максималната изходна мощност в лентата 1,2 μm е ограничена до ниво от 10 W. Тяхната работа, озаглавена „Високомощен регулируем Раманов влакнест лазер при 1,2 μm вълнова лента“, беше публикувано в Frontiers ofОптоелектроника.

Фиг. 1: (a) Експериментална настройка на регулируем усилвател с Raman влакна с висока мощност и (b) регулируем лазер с произволни влакна на Raman при 1,2 μm лента. PDF: влакна с добавка на фосфор; QBH: Кварцов обем; WDM: мултиплексор с разделяне на дължината на вълната; SFS: източник на светлина от суперфлуоресцентни влакна; P1: порт 1; P2: порт 2. P3: показва порт 3. Източник: Zhang Yang et al., High power tunable Raman fiber laser at 1.2μm waveband, Frontiers of Optoelectronics (2024).
Идеята е да се използва ефектът на стимулираното раманово разсейване в пасивно влакно, за да се генерира високомощен лазер в лентата от 1,2 μm. Стимулираното раманово разсейване е нелинеен ефект от трети ред, който преобразува фотоните в по-дълги вълни.

Фигура 2: Регулируеми произволни изходни спектри на RFL при (a) 1065-1074 nm и (b) 1077 nm дължини на вълната на помпата (Δλ се отнася за 3 dB ширина на линията). Източник: Zhang Yang et al., Лазер с високомощни регулируеми раманови влакна при 1,2 μm вълнова лента, Frontiers of Optoelectronics (2024).
Изследователите са използвали ефекта на стимулираното раманово разсейване във влакното, легирано с фосфор, за да преобразуват влакно, легирано с итербий с висока мощност при лента от 1 μm в лента от 1,2 μm. Раманов сигнал с мощност до 735,8 W беше получен при 1252,7 nm, което е най-високата изходна мощност на 1,2 μm лентов влакнест лазер, докладван до момента.

Фигура 3: (a) Максимална изходна мощност и нормализиран изходен спектър при различни дължини на вълната на сигнала. (b) Пълен изходен спектър при различни дължини на вълната на сигнала, в dB (Δλ се отнася за 3 dB ширина на линията). Източник: Zhang Yang et al., Лазер с високомощни регулируеми раманови влакна при 1,2 μm вълнова лента, Frontiers of Optoelectronics (2024).

Фигура :4: (a) Спектър и (b) характеристики на еволюцията на мощността на високомощен регулируем усилвател с раманов влакно при дължина на вълната на изпомпване от 1074 nm. Източник: Zhang Yang et al., Лазер с високомощни регулируеми раманови влакна при 1,2 μm вълнова лента, Frontiers of Optoelectronics (2024)