Прорив! Найвища у світі потужність 3 мкм середини інфрачервоногоФемтосекунд волокон лазер
Волоконно -лазерДля досягнення лазерного виходу в середині інфрачервоного кроку є перший крок-вибрати відповідний матеріал волокон. У ближніх інфрачервоних волоконних лазерах кварцова скляна матриця-це найпоширеніший матеріал з волоконної матриці з дуже низькою втратою передачі, надійною механічною міцністю та відмінною стабільністю. Однак через високу енергію фонону (1150 см-1) кварцове волокно не можна використовувати для середини інфрачервоної лазерної передачі. Для того, щоб досягти низьких втрат передачі середини інфрачервоного лазера, нам потрібно переоцінити інші матеріали з матриці волокон з нижньою енергією фонона, такими як сульфідна скляна матриця або фтор-скляна матриця. Сульфідне волокно має найнижчу енергію фононів (близько 350 см-1), але має проблему, що концентрацію допінгу неможливо збільшити, тому вона не підходить для використання як волокна для генерації середнього інфрачервоного лазера. Незважаючи на те, що фтор-скляна субстрат має дещо більшу енергію фонону (550 см-1), ніж субстрат сульфідного скла, вона також може досягти передачі низької втрати для середини інфрачервоних лазерів з довжиною хвилі менше 4 мкм. Що ще важливіше, підкладка зі склом фтору може досягти високої рідкісної допінгової концентрації іонів Землі, яка може забезпечити посилення, необхідне для генерації лазерного середнього інфрачервоного лазера, наприклад, найбільш зрілого фтор-волокна Zblan для ER3+ змогли досягти допінг-концентрації до 10 моль. Тому фтор-скляна матриця є найбільш підходящим матеріалом з волоконно-матричного матеріалу для лазерів середнього інфрачервоного волокна.
Нещодавно команда професора Руана Шуангхена та професора Го Чунью в Університеті Шеньчжень розробила високу потужну фемтосекундупульсовий волокнистий лазерСкладається з 2,8 мкм, що замикається режим ER: Осцилятор волокон Zblan, одномодовий ER: попередній підсилювач волокон Zblan та поле великого режиму ER: основний підсилювач волокон Zblan.
На основі теорії самостійної та ампліфікації середньоінфрачервоного ультракоротного імпульсу, керованого поляризацією та чисельними моделюваннями роботи нашої дослідницької групи, у поєднанні з нелінійним придушенням та методами управління режимом великого режиму оптичного волокна, активної технології охолодження та структурою ампліфікації подвійного насоса, система отримує 2,8 мкм ультра-шорт-випуск із середньою потужністю 8.12 WILLE-WID8 WILLES Pulse Pulse з середньою потужністю 8.12W WILLSEL Pulse Pulse Pulse з середньою потужністю 8.12 Wuls WILLSE PULSE Pulse з проводом Pulse Pulse з проводом Pulse Pulse з проводу Pulse Pulse з проводом Pulse Pulse. Міжнародний рекорд найвищої середньої потужності, досягнутої цією дослідницькою групою, ще більше оновлювався.
Рисунок 1 Діаграма структури ER: Лазер волокон Zblan на основі структури MOPA
СтруктураФемтосекунд лазерСистема показана на малюнку 1. Одномодовий подвійний одягнений ER: Zblan волокна довжиною 3,1 м використовувалося в якості коефіцієнта посилення в попередньому підсилювачі з допінговою концентрацією 7 моль.% та діаметром ядра 15 мкМ (Na = 0,12). У головному підсилювачі подвійний обласний поле великого режиму ER: волокно Zblan з довжиною 4 м використовували як волокна посилення з допінговою концентрацією 6 моль.% І діаметром ядра 30 мкм (Na = 0,12). Більший діаметр ядра змушує коефіцієнт посилення має нижчий нелінійний коефіцієнт і може протистояти більш високій піковій потужності та імпульсному виході більшої енергії імпульсу. Обидва кінці волокна посилення зростають з кінцевою кришкою ALF3.
Час посади: 19 лютого 20124 р.