یک تیم چینی یک لیزر فیبر رامان با باند 1.2 میکرومتر با توان بالا تنظیم کرده است

یک تیم چینی باند 1.2 میکرومتر رامان قابل تنظیم با توان بالا را توسعه داده استلیزر فیبر

منابع لیزریعمل در باند 1.2μm کاربردهای منحصر به فردی در درمان فتودینامیک، تشخیص زیست پزشکی و سنجش اکسیژن دارد. علاوه بر این، آنها می توانند به عنوان منابع پمپ برای تولید پارامتری نور مادون قرمز میانی و برای تولید نور مرئی با دو برابر شدن فرکانس استفاده شوند. لیزرها در باند 1.2 میکرومتر با روش های متفاوتی به دست آمده اندلیزرهای حالت جامد، از جملهلیزرهای نیمه هادی، لیزر الماس رامان و لیزر فیبر. در بین این سه لیزر، لیزر فیبر دارای مزایای ساختار ساده، کیفیت پرتو خوب و عملکرد انعطاف پذیر است که آن را بهترین انتخاب برای تولید لیزر باند 1.2 میکرومتر می کند.
اخیراً، تیم تحقیقاتی به رهبری پروفسور Pu Zhou در چین به لیزرهای فیبر پرقدرت در باند 1.2μm علاقه مند شده است. فیبر فعلی با قدرت بالالیزرهاعمدتاً لیزرهای فیبر دوپ شده با ایتربیوم در باند 1 میکرومتر هستند و حداکثر توان خروجی در باند 1.2 میکرومتر به سطح 10 وات محدود شده است. منتشر شده در Frontiers ofاپتوالکترونیک.

شکل 1: (الف) راه اندازی آزمایشی تقویت کننده فیبر رامان قابل تنظیم با توان بالا و (ب) لیزر دانه فیبر رامان تصادفی قابل تنظیم در باند 1.2 میکرومتر. PDF: فیبر دوپ شده با فسفر؛ QBH: کوارتز فله; WDM: مالتی پلکسر تقسیم طول موج. SFS: منبع نور فیبر سوپر فلورسنت؛ P1: پورت 1; P2: پورت 2. P3: پورت 3 را نشان می دهد. منبع: ژانگ یانگ و همکاران، لیزر فیبر رامان قابل تنظیم با توان بالا در باند موج 1.2μm، Frontiers of Optoelectronics (2024).
ایده این است که از اثر پراکندگی رامان تحریک شده در یک فیبر غیرفعال برای تولید یک لیزر پرقدرت در باند 1.2 میکرومتر استفاده شود. پراکندگی رامان تحریک شده یک اثر غیرخطی مرتبه سوم است که فوتون ها را به طول موج های بلندتر تبدیل می کند.

شکل 2: طیف های خروجی RFL تصادفی قابل تنظیم در (الف) 1065-1074 نانومتر و (ب) طول موج پمپ 1077 نانومتر (Δλ به عرض خط 3 دسی بل اشاره دارد). منبع: ژانگ یانگ و همکاران، لیزر فیبر رامان قابل تنظیم با توان بالا در باند موج 1.2μm، Frontiers of Optoelectronics (2024).
محققان از اثر پراکندگی رامان تحریک شده در الیاف دوپ شده با فسفر برای تبدیل یک فیبر با قدرت بالا با ایتربیوم در باند 1 میکرومتر به باند 1.2 میکرومتر استفاده کردند. یک سیگنال رامان با قدرت تا 735.8 وات در 1252.7 نانومتر به دست آمد که بالاترین توان خروجی یک لیزر فیبر باند 1.2 میکرومتر است که تا به امروز گزارش شده است.

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

شکل :4: (الف) طیف و (ب) ویژگی های تکامل توان تقویت کننده فیبر رامان قابل تنظیم با توان بالا در طول موج پمپاژ 1074 نانومتر. منبع: ژانگ یانگ و همکاران، لیزر فیبر رامان قابل تنظیم با توان بالا در باند موج 1.2μm، Frontiers of Optoelectronics (2024)