צוות סיני פיתח לייזר ראמאן מתכוונן בעל עוצמה גבוהה בפס של 1.2 מיקרומטר

צוות סיני פיתח ראמאן מתכוונן בעל הספק גבוה בפס של 1.2 מיקרומטרלייזר סיבים

מקורות לייזרהפועלים בתחום ה-1.2 מיקרומטר ויש להם כמה יישומים ייחודיים בטיפול פוטודינמי, אבחון ביו-רפואי וחישת חמצן. בנוסף, ניתן להשתמש בהם כמקורות משאבה לייצור פרמטרי של אור אינפרא אדום בינוני וליצירת אור נראה על ידי הכפלת תדר. לייזרים בתחום ה-1.2 מיקרומטר הושגו עם מגוון רחב של...לייזרים במצב מוצק, כולללייזרים מוליכים למחצה, לייזרי ראמאן יהלום ולייזרי סיבים. מבין שלושת הלייזרים הללו, ללייזר סיבים יתרונות של מבנה פשוט, איכות קרן טובה ותפעול גמיש, מה שהופך אותו לבחירה הטובה ביותר לייצור לייזר פס של 1.2 מיקרומטר.
לאחרונה, צוות המחקר בראשות פרופסור פו ג'ואו בסין מתעניין בלייזרי סיבים בעלי הספק גבוה בתחום ה-1.2 מיקרומטר. לייזרי הסיבים בעלי ההספק הגבוה הנוכחייםלייזריםהם בעיקר לייזרי סיבים מסוממים באיטביום בתחום ה-1 מיקרון, והספק המוצא המרבי בתחום ה-1.2 מיקרון מוגבל לרמה של 10 וואט. עבודתם, שכותרתה "לייזר סיבים ראמאן מתכוונן בהספק גבוה בפס גל של 1.2 מיקרון", פורסמה ב-Frontiers ofאופטואלקטרוניקה.

איור 1: (א) מערך ניסיוני של מגבר סיבי ראמאן מתכוונן בהספק גבוה ו-(ב) לייזר זרעי סיבי ראמאן אקראי מתכוונן בפס גל של 1.2 מיקרומטר. PDF: סיב מסומם בזרחן; QBH: קוורץ גוש; WDM: מרבב חלוקת אורך גל; SFS: מקור אור סיב סופר-פלואורסצנטי; P1: יציאה 1; P2: יציאה 2. P3: מציין יציאה 3. מקור: Zhang Yang ואחרים, לייזר סיבי ראמאן מתכוונן בהספק גבוה בפס גל של 1.2 מיקרומטר, Frontiers of Optoelectronics (2024).
הרעיון הוא להשתמש באפקט פיזור ראמאן מגורה בסיב פסיבי כדי לייצר לייזר בעל עוצמה גבוהה בתחום ה-1.2 מיקרומטר. פיזור ראמאן מגורה הוא אפקט לא ליניארי מסדר שלישי הממיר פוטונים לאורכי גל ארוכים יותר.

איור 2: ספקטרום פלט RFL אקראי מתכוונן באורכי גל של (א) 1065-1074 ננומטר ו-(ב) 1077 ננומטר של משאבה (Δλ מתייחס לרוחב קו של 3 dB). מקור: Zhang Yang et al., לייזר סיבים ראמאן מתכוונן בהספק גבוה בפס גל של 1.2 מיקרומטר, Frontiers of Optoelectronics (2024).
החוקרים השתמשו באפקט פיזור ראמאן המגורה בסיב המסומם בזרחן כדי להמיר סיב בעל הספק גבוה מסומם באיטביום בפס של 1 מיקרון לפס של 1.2 מיקרון. אות ראמאן בהספק של עד 735.8 וואט התקבל ב-1252.7 ננומטר, שהוא הספק המוצא הגבוה ביותר של לייזר סיבים בפס של 1.2 מיקרון שדווח עד כה.

איור 3: (א) הספק פלט מקסימלי וספקטרום פלט מנורמל באורכי גל שונים של אותות. (ב) ספקטרום פלט מלא באורכי גל שונים של אותות, ב-dB (Δλ מתייחס לרוחב קו של 3dB). מקור: Zhang Yang et al., לייזר סיבים ראמאן מתכוונן בעל הספק גבוה בפס גל של 1.2μm, Frontiers of Optoelectronics (2024).

איור: 4: (א) ספקטרום ו-(ב) מאפייני התפתחות הספק של מגבר סיב ראמאן מתכוונן בעל הספק גבוה באורך גל שאיבה של 1074 ננומטר. מקור: ג'אנג יאנג ואחרים, לייזר סיב ראמאן מתכוונן בעל הספק גבוה בפס גל של 1.2 מיקרומטר, Frontiers of Optoelectronics (2024)