Përparim! Fuqia më e lartë në botë 3 μm me infra të kuqe me infra të kuqe me infra të kuqe me fibër

Përparim! Fuqia më e lartë në botë 3 μm me infra të kuqelazer i fibrave femtosecond

FibraPër të arritur prodhimin e lazerit me infra të kuqe, hapi i parë është të zgjidhni materialin e duhur të matricës së fibrave. Në lazerët e fibrave me infra të kuqe afër, matrica e qelqit kuarc është materiali më i zakonshëm i matricës së fibrave me humbje shumë të ulët të transmetimit, forcë të besueshme mekanike dhe stabilitet të shkëlqyeshëm. Sidoqoftë, për shkak të energjisë së lartë të fononit (1150 cm-1), fibra kuarc nuk mund të përdoret për transmetimin me lazer me infra të kuqe. Për të arritur transmetimin e ulët të humbjes së lazerit me infra të kuqe, duhet të ri-zgjedhim materiale të tjera të matricës së fibrave me energji më të ulët fononi, siç është matrica e qelqit sulfid ose matrica e qelqit fluorid. Fibra sulfide ka energjinë më të ulët të fononit (rreth 350 cm-1), por ka problemin që përqendrimi i dopingut nuk mund të rritet, kështu që nuk është i përshtatshëm për t'u përdorur si fibra e fitimit për të gjeneruar lazer me infra të kuqe. Megjithëse substrati i qelqit fluorid ka një energji fonon pak më të lartë (550 cm-1) sesa substrati i qelqit sulfid, ai gjithashtu mund të arrijë transmetim me humbje të ulët për lazer me infra të kuqe me gjatësi vale më pak se 4 μm. Më e rëndësishmja, substrati i qelqit fluorid mund të arrijë një përqendrim të lartë të rrallë të jonit të tokës, i cili mund të sigurojë fitimin e kërkuar për gjenerimin e lazerit me infra të kuqe, për shembull, fibra më e pjekur e fluorit ZBLAN për ER3+ ka qenë në gjendje të arrijë një përqendrim doping deri në 10 mol. Prandaj, matrica e qelqit fluorid është materiali më i përshtatshëm i matricës së fibrave për lazerët e fibrave me infra të kuqe.

Kohët e fundit, ekipi i profesorit Ruan Shuangchen dhe Profesor Guo Chunyu në Universitetin Shenzhen zhvilluan një femtosecond me fuqi të lartëlazer i fibrave të pulsitE përbërë nga 2.8 μm ER e mbyllur në modë: oshilator i fibrave ZBLAN, ER me një modë: paraprakisht të fibrave ZBLAN dhe fusha e modës së madhe ER: Amplifikuesi kryesor i fibrave ZBLAN.
Bazuar në teorinë e vetë-kompresimit dhe amplifikimit të pulsit ultra-shkurt me infra të kuqe të kontrolluar nga gjendja e polarizimit dhe puna e simulimit numerik të grupit tonë të hulumtimit, i kombinuar me shtypje jolineare dhe metoda të kontrollit të modalitetit të prodhimit optik të modës së madhe me një fuqi mesatare të fibrave 8.12 dhe strukturës së amplifikimit të pompës së dyfishtë të pompës së dyfishtë, sistemi merr 2.8μM ultra-short pulse-short pulse me një fuqi mesatare prej 8.12 dhe acplifikimi të Pulsit të Pulsit të Pulsit. Rekordi ndërkombëtar i fuqisë mesatare më të lartë të arritur nga ky grup hulumtues u rifreskua më tej.

Figura 1 Diagrami i strukturës së ER: lazer i fibrave ZBLAN bazuar në strukturën MOPA
Struktura efemtosecond lazerSistemi është treguar në Figurën 1. ER ER me një modë të vetme: Fibra ZBLAN me gjatësi 3.1 m është përdorur si fibra e fitimit në paraprakisht me një përqendrim të dopingut prej 7 mol.% dhe një diametër thelbësor prej 15 μM (Na = 0.12). Në amplifikatorin kryesor, një fushë e dyfishtë e veshur me modë të madhe ER: fibër zblan me një gjatësi prej 4 m u përdor si fibra e fitimit me një përqendrim doping prej 6 mol.% Dhe një diametër thelbësor prej 30 μm (Na = 0.12). Diametri më i madh thelbësor bën që fibra e fitimit të ketë koeficient më të ulët jolinear dhe mund t'i rezistojë fuqisë kulmore më të lartë dhe prodhimit të pulsit të energjisë më të madhe të pulsit. Të dy skajet e fibrës së fitimit janë shkrirë në kapakun e terminalit Alf3.