Пробив! Највисока светска моќност од 3 мм со средно-инфрацрвено фемосекунда ласерски ласер

Пробив! Највисоката моќност во светот 3 мм средно-инфраредласер на фемосекунда влакна

Ласер на влакнаЗа да се постигне ласерско излез од средно-инфрацрвена, првиот чекор е да се избере соодветниот материјал за матрица на влакна. Кај ласерите скоро инфрацрвени влакна, кварцната стаклена матрица е најчестиот материјал со матрица на влакна со многу мала загуба на пренос, сигурна механичка јачина и одлична стабилност. Како и да е, заради високата енергија на фонон (1150 см-1), кварцните влакна не можат да се користат за ласерски пренос на средно-инфрацрвена. За да постигнеме ниско губење на преносот на ласер со средно-инфрацрвена, треба повторно да избереме други материјали со матрица на влакна со пониска енергија на фонон, како што е матрицата на стакло од сулфид или матрицата со флуорид стаклена матрица. Сулфид влакна има најниска енергија на фонон (околу 350 см-1), но има проблем што концентрацијата на допинг не може да се зголеми, така што не е погодна за употреба како добивање влакна за да се генерира ласер со средно-инфрацрвена. Иако подлогата со флуорид стакло има малку повисока енергија на фонон (550 см-1) од подлогата на сулфид стакло, таа исто така може да постигне пренос со ниски загуби за ласери со средно-инфрацрвена со бранови должини помали од 4 μm. Уште поважно, подлогата за стакло со флуорид може да постигне висока ретка концентрација на допинг на јонска јон, што може да обезбеди добивка потребна за ласерска генерација на средно-инфрацрвена, на пример, најзрелото флуорид ZBLAN влакна за ER3+ е во можност да постигне концентрација на допинг до 10 mol. Затоа, матрицата со флуорид стакло е најпогодниот материјал за влакна матрица за ласери со средно-инфрацрвени влакна.

Неодамна, тимот на професорот Руан Шуангчен и професорот Гуо Чунуу на универзитетот Шенжен развија фемосекунда со голема моќЛасер на пулсно влакноСоставен од 2,8μm режим заклучен ER: ZBLAN Влакна осцилатор, единечен режим ER: ZBLAN Fiber Preamplifier и Gighd Mode Field ER: ZBLAN Fiber Main засилувач.
Based on the self-compression and amplification theory of mid-infrared ultra-short pulse controlled by polarization state and numerical simulation work of our research group, combined with nonlinear suppression and mode control methods of large-mode optical fiber, active cooling technology and amplification structure of double-ended pump, the system obtains 2.8μm ultra-short pulse output with an average power of 8.12W and a pulse width of 148 fs. Меѓународниот рекорд на највисоката просечна моќност постигната од оваа истражувачка група беше дополнително освежен.

Слика 1 Дијаграм на структура на ЕР: ласер на влакна zblan заснована на структурата на МОПА
Структурата наFemtosecond LaserСистемот е прикажан на Слика 1. Еден режим дво-облечен ER: zBlan влакна со должина од 3,1 m се користеше како добивање влакно во пред-засилувачот со концентрација на допинг од 7 mol.% и јадро дијаметар од 15 μm (Na = 0,12). Во главниот засилувач, се користеше двојно облечено со голем режим ER: zblan влакна со должина од 4 m како добивање влакно со концентрација на допинг од 6 mol.% И јадро со дијаметар од 30 μm (Na = 0,12). Поголемиот дијаметар на јадрото ја прави добивката влакна да има помал нелинеарно коефициент и може да издржи поголема моќност на врвот и излез на пулсот на поголема енергија на пулсот. Двата краја на влакното за добивка се споени со капакот на терминалот ALF3.