یک تیم چینی یک لیزر فیبری رامان قابل تنظیم با توان بالا در باند 1.2 میکرومتر توسعه داده است.

یک تیم چینی یک طیف‌سنج رامان توان بالا و قابل تنظیم با باند ۱.۲ میکرومتر توسعه داده است.لیزر فیبر

منابع لیزرلیزرهایی که در باند 1.2 میکرومتر کار می‌کنند، کاربردهای منحصر به فردی در فتودینامیک تراپی، تشخیص‌های زیست‌پزشکی و حسگری اکسیژن دارند. علاوه بر این، می‌توان از آنها به عنوان منابع پمپ برای تولید پارامتری نور مادون قرمز میانی و برای تولید نور مرئی با دو برابر کردن فرکانس استفاده کرد. لیزرهایی در باند 1.2 میکرومتر با کاربردهای مختلفی به دست آمده‌اند.لیزرهای حالت جامد، از جملهلیزرهای نیمه‌هادی، لیزرهای رامان الماس و لیزرهای فیبری. در میان این سه لیزر، لیزر فیبری مزایای ساختار ساده، کیفیت پرتو خوب و عملکرد انعطاف‌پذیر را دارد که آن را به بهترین انتخاب برای تولید لیزر با باند 1.2 میکرومتر تبدیل می‌کند.
اخیراً، تیم تحقیقاتی به رهبری پروفسور پو ژو در چین به لیزرهای فیبری پرقدرت در باند 1.2 میکرومتر علاقه‌مند شده‌اند. فیبر پرقدرت فعلیلیزرهاعمدتاً لیزرهای فیبری آلاییده با ایتربیوم در باند ۱ میکرومتر هستند و حداکثر توان خروجی در باند ۱.۲ میکرومتر به سطح ۱۰ وات محدود می‌شود. کار آنها با عنوان «لیزر فیبری رامان قابل تنظیم با توان بالا در باند موج ۱.۲ میکرومتر» در Frontiers of منتشر شد.الکترونیک نوری.

شکل 1: (الف) چیدمان تجربی یک تقویت‌کننده فیبر رامان قابل تنظیم با توان بالا و (ب) لیزر بذر فیبر رامان تصادفی قابل تنظیم در باند 1.2 میکرومتر. PDF: فیبر آلاییده شده با فسفر؛ QBH: توده کوارتز؛ WDM: مالتی‌پلکسر تقسیم طول موج؛ SFS: منبع نور فیبر سوپرفلورسنت؛ P1: پورت 1؛ P2: پورت 2. P3: پورت 3 را نشان می‌دهد. منبع: ژانگ یانگ و همکاران، لیزر فیبر رامان قابل تنظیم با توان بالا در باند موج 1.2 میکرومتر، مرزهای اپتوالکترونیک (2024).
ایده این است که از اثر پراکندگی رامان القایی در یک فیبر غیرفعال برای تولید یک لیزر پرقدرت در باند 1.2μm استفاده شود. پراکندگی رامان القایی یک اثر غیرخطی مرتبه سوم است که فوتون‌ها را به طول موج‌های بلندتر تبدیل می‌کند.

شکل 2: طیف‌های خروجی RFL تصادفی قابل تنظیم در (الف) طول موج‌های پمپ 1065-1074 نانومتر و (ب) 1077 نانومتر (Δλ به پهنای خط 3 دسی‌بل اشاره دارد). منبع: ژانگ یانگ و همکاران، لیزر فیبر رامان قابل تنظیم با توان بالا در باند موج 1.2 میکرومتر، Frontiers of Optoelectronics (2024).
محققان از اثر پراکندگی رامان تحریک‌شده در فیبر آلاییده شده با فسفر برای تبدیل یک فیبر آلاییده شده با ایتربیوم با توان بالا در باند ۱ میکرومتر به باند ۱.۲ میکرومتر استفاده کردند. یک سیگنال رامان با توانی تا ۷۳۵.۸ وات در طول موج ۱۲۵۲.۷ نانومتر به دست آمد که بالاترین توان خروجی یک لیزر فیبری با باند ۱.۲ میکرومتر گزارش شده تا به امروز است.

شکل 3: (الف) حداکثر توان خروجی و طیف خروجی نرمال شده در طول موج‌های مختلف سیگنال. (ب) طیف کامل خروجی در طول موج‌های مختلف سیگنال، بر حسب دسی‌بل (Δλ به پهنای خط 3 دسی‌بل اشاره دارد). منبع: ژانگ یانگ و همکاران، لیزر فیبر رامان قابل تنظیم با توان بالا در باند موج 1.2 میکرومتر، Frontiers of Optoelectronics (2024).

شکل ۴: (الف) طیف و (ب) ویژگی‌های تکامل توان یک تقویت‌کننده فیبر رامان قابل تنظیم با توان بالا در طول موج پمپاژ ۱۰۷۴ نانومتر. منبع: ژانگ یانگ و همکاران، لیزر فیبر رامان قابل تنظیم با توان بالا در باند موج ۱.۲ میکرومتر، مرزهای اپتوالکترونیک (۲۰۲۴)