Egy kínai csapat kifejlesztett egy 1,2 μm-es sávú, nagy teljesítményű, hangolható Raman szálas lézert.

Egy kínai csapat kifejlesztett egy 1,2 μm-es sávban lévő, nagy teljesítményű, hangolható Raman-mikroszkópot.szálas lézer

LézerforrásokAz 1,2 μm-es sávban működő lézereknek egyedi alkalmazási területeik vannak a fotodinamikus terápiában, a biomedicinális diagnosztikában és az oxigénérzékelésben. Ezenkívül pumpaforrásként is használhatók közép-infravörös fény parametrikus előállítására és látható fény előállítására frekvenciakettőzéssel. Az 1,2 μm-es sávban működő lézereket különbözőszilárdtest lézerek, beleértvefélvezető lézerek, gyémánt Raman lézerek és szálas lézerek. E három lézer közül a szálas lézer az egyszerű szerkezet, a jó nyalábminőség és a rugalmas működés előnyeivel rendelkezik, ami a legjobb választássá teszi az 1,2 μm-es sávlézer előállításához.
A közelmúltban Pu Zhou professzor vezette kínai kutatócsoport az 1,2 μm-es sávban működő nagy teljesítményű száloptikás lézerek iránt érdeklődik. A jelenlegi nagy teljesítményű száloptikáslézerekfőként itterbiummal adalékolt szálas lézerek az 1 μm-es sávban, és a maximális kimeneti teljesítmény az 1,2 μm-es sávban 10 W szintre korlátozódik. Munkájuk, melynek címe „Nagy teljesítményű hangolható Raman szálas lézer 1,2 μm hullámsávban” volt, a Frontiers of ... folyóiratban jelent meg.Optoelektronika.

1. ÁBRA: (a) Nagy teljesítményű hangolható Raman szálerősítő és (b) hangolható véletlenszerű Raman szálas vetőlézer kísérleti elrendezése 1,2 μm-es sávban. PDF: foszforral adalékolt szál; QBH: Kvarc tömbi anyag; WDM: Hullámhossz-osztásos multiplexer; SFS: szuperfluoreszcens szálas fényforrás; P1: 1-es port; P2: 2-es port. P3: a 3-as portot jelöli. Forrás: Zhang Yang et al., Nagy teljesítményű hangolható Raman szálas lézer 1,2 μm-es hullámsávban, Frontiers of Optoelectronics (2024).
Az ötlet az, hogy egy passzív szálban a stimulált Raman-szórás hatását felhasználva nagy teljesítményű lézert hozzanak létre az 1,2 μm-es sávban. A stimulált Raman-szórás egy harmadrendű nemlineáris hatás, amely a fotonokat hosszabb hullámhosszúvá alakítja.

2. ábra: Hangolható véletlenszerű RFL kimeneti spektrumok (a) 1065-1074 nm és (b) 1077 nm pumpálási hullámhosszakon (Δλ 3 dB vonalszélességre utal). Forrás: Zhang Yang et al., Nagy teljesítményű hangolható Raman szálas lézer 1,2 μm hullámsávon, Frontiers of Optoelectronics (2024).
A kutatók a foszforral adalékolt szálban stimulált Raman-szórási hatást használták fel arra, hogy egy nagy teljesítményű, itterbiummal adalékolt szálat 1 μm-es sávban 1,2 μm-es sávban 1,2 μm-es sávban sugározva sugároztak. 1252,7 nm-en akár 735,8 W teljesítményű Raman-jelet kaptak, ami a mai napig a legmagasabb jelentett kimenő teljesítmény egy 1,2 μm-es sávú szálas lézer esetében.

3. ábra: (a) Maximális kimenő teljesítmény és normalizált kimenő spektrum különböző jelhullámhosszakon. (b) Teljes kimenő spektrum különböző jelhullámhosszakon, dB-ben (Δλ 3 dB vonalszélességre utal). Forrás: Zhang Yang et al., Nagy teljesítményű hangolható Raman szálas lézer 1,2 μm hullámhosszon, Frontiers of Optoelectronics (2024).

4. ábra: (a) Nagy teljesítményű, hangolható Raman szálerősítő spektruma és (b) teljesítményfejlődési karakterisztikája 1074 nm pumpálási hullámhosszon. Forrás: Zhang Yang et al., Nagy teljesítményű, hangolható Raman szálas lézer 1,2 μm hullámhosszon, Frontiers of Optoelectronics (2024)