ບຸກທະລຸ! ພະລັງງານສູງສຸດຂອງໂລກ 3 μm mid-infraredເລເຊີເສັ້ນໄຍ femtosecond
ເລເຊີເສັ້ນໄຍເພື່ອບັນລຸຜົນຜະລິດເລເຊີກາງອິນຟາເລດ, ຂັ້ນຕອນທໍາອິດແມ່ນເລືອກວັດສະດຸເສັ້ນໄຍທີ່ເຫມາະສົມ. ໃນ lasers ເສັ້ນໄຍ infrared ໃກ້, matrix ແກ້ວ quartz ແມ່ນອຸປະກອນການ matrix ເສັ້ນໄຍທົ່ວໄປທີ່ສຸດທີ່ມີການສູນເສຍການສົ່ງຕ່ໍາຫຼາຍ, ຄວາມເຂັ້ມແຂງກົນຈັກທີ່ເຊື່ອຖືໄດ້ແລະຄວາມຫມັ້ນຄົງທີ່ດີເລີດ. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ເນື່ອງຈາກພະລັງງານ phonon ສູງ (1150 cm-1), ເສັ້ນໄຍ quartz ບໍ່ສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ສໍາລັບການສົ່ງເລເຊີກາງອິນຟາເລດ. ເພື່ອບັນລຸການສົ່ງການສູນເສຍຕ່ໍາຂອງເລເຊີກາງອິນຟຣາເຣດ, ພວກເຮົາຈໍາເປັນຕ້ອງເລືອກວັດສະດຸເສັ້ນໄຍມາຕຣິກເບື້ອງອື່ນໆທີ່ມີພະລັງງານ phonon ຕ່ໍາ, ເຊັ່ນ: ມາຕຣິກເບື້ອງແກ້ວ sulfide ຫຼື fluoride glass matrix. ເສັ້ນໄຍ sulfide ມີພະລັງງານ phonon ຕ່ໍາສຸດ (ປະມານ 350 cm-1), ແຕ່ມັນມີບັນຫາທີ່ຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງ doping ບໍ່ສາມາດເພີ່ມຂື້ນໄດ້, ດັ່ງນັ້ນມັນຈຶ່ງບໍ່ເຫມາະສົມສໍາລັບການນໍາໃຊ້ເປັນເສັ້ນໄຍທີ່ໄດ້ຮັບໃນການຜະລິດເລເຊີກາງອິນຟາເລດ. ເຖິງແມ່ນວ່າ substrate ແກ້ວ fluoride ມີພະລັງງານ phonon ສູງກວ່າເລັກນ້ອຍ (550 cm-1) ກ່ວາ substrate ແກ້ວ sulfide, ມັນຍັງສາມາດບັນລຸການສົ່ງການສູນເສຍຕ່ໍາສໍາລັບການ lasers ກາງ infrared ທີ່ມີ wavelengths ຫນ້ອຍກ່ວາ 4 μm. ສິ່ງທີ່ ສຳ ຄັນກວ່ານັ້ນ, ຊັ້ນໃຕ້ດິນແກ້ວ fluoride ສາມາດບັນລຸຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງທາດໄອໂອດິນທີ່ຫາຍາກສູງ, ເຊິ່ງສາມາດໃຫ້ຜົນປະໂຫຍດທີ່ຕ້ອງການສໍາລັບການຜະລິດເລເຊີກາງອິນຟາເລດ, ຕົວຢ່າງ, ເສັ້ນໃຍ fluoride ZBLAN ທີ່ແກ່ທີ່ສຸດສໍາລັບ Er3+ ສາມາດບັນລຸຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງ doping. ເຖິງ 10 mol. ດັ່ງນັ້ນ, ມາຕຣິກເບື້ອງແກ້ວ fluoride ແມ່ນວັດສະດຸເສັ້ນໄຍທີ່ເຫມາະສົມທີ່ສຸດສໍາລັບເລເຊີເສັ້ນໄຍກາງອິນຟາເລດ.
ບໍ່ດົນມານີ້, ທີມງານຂອງສາດສະດາຈານ Ruan Shuangchen ແລະອາຈານ Guo Chunyu ທີ່ມະຫາວິທະຍາໄລ Shenzhen ໄດ້ພັດທະນາພະລັງງານສູງ femtosecond.ເລເຊີເສັ້ນໄຍກຳມະຈອນປະກອບດ້ວຍ 2.8µm mode-locked Er:ZBLAN fiber oscillator, single-mode Er:ZBLAN fiber preamplifier and large-mode field Er:ZBLAN fiber main amplifier.
ອີງໃສ່ທິດສະດີການບີບອັດຕົນເອງແລະການຂະຫຍາຍຂອງກໍາມະຈອນກາງອິນຟາເຣດ ultra-short ຄວບຄຸມໂດຍລັດ polarization ແລະການເຮັດວຽກຈໍາລອງຕົວເລກຂອງກຸ່ມຄົ້ນຄ້ວາຂອງພວກເຮົາ, ສົມທົບກັບວິທີການສະກັດກັ້ນ nonlinear ແລະວິທີການຄວບຄຸມຂອງເສັ້ນໄຍ optical ຮູບແບບຂະຫນາດໃຫຍ່, ເຕັກໂນໂລຊີເຮັດຄວາມເຢັນການເຄື່ອນໄຫວແລະການຂະຫຍາຍ. ໂຄງສ້າງຂອງປັ໊ມ double-ended, ລະບົບໄດ້ຮັບ2.8μm ultra-short pulse output ທີ່ມີພະລັງງານສະເລ່ຍຂອງ 8.12W ແລະຄວາມກວ້າງຂອງກໍາມະຈອນຂອງ 148 fs. ສະຖິຕິສາກົນຂອງພະລັງງານສະເລ່ຍສູງສຸດທີ່ບັນລຸໄດ້ໂດຍກຸ່ມຄົ້ນຄ້ວານີ້ໄດ້ຖືກປັບປຸງໃຫມ່ຕື່ມອີກ.
ຮູບທີ 1 ແຜນວາດໂຄງສ້າງຂອງເລເຊີເສັ້ນໄຍ Er:ZBLAN ໂດຍອີງໃສ່ໂຄງສ້າງ MOPA
ໂຄງປະກອບການຂອງເລເຊີ femtosecondລະບົບແມ່ນສະແດງຢູ່ໃນຮູບທີ 1. ເສັ້ນໃຍສອງຊັ້ນແບບດຽວ Er:ZBLAN ຄວາມຍາວ 3.1 ມ ຖືກນໍາໃຊ້ເປັນເສັ້ນໄຍທີ່ໄດ້ຮັບໃນ preamplifier ທີ່ມີຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງ doping 7 mol.% ແລະເສັ້ນຜ່າສູນກາງຫຼັກຂອງ 15 μm (NA =. 0.12). ຢູ່ໃນເຄື່ອງຂະຫຍາຍສຽງຕົ້ນຕໍ, ແຖບຮູບແບບຂະຫນາດໃຫຍ່ double clad Er:ZBLAN ເສັ້ນໄຍທີ່ມີຄວາມຍາວ 4 m ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ເປັນເສັ້ນໄຍທີ່ໄດ້ຮັບຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງ doping 6 mol.% ແລະເສັ້ນຜ່າກາງຫຼັກຂອງ 30 μm (NA = 0.12). ເສັ້ນຜ່າສູນກາງຫຼັກທີ່ໃຫຍ່ກວ່າເຮັດໃຫ້ເສັ້ນໄຍຮັບມີຄ່າສໍາປະສິດທີ່ບໍ່ແມ່ນເສັ້ນຕ່ໍາ ແລະສາມາດທົນທານຕໍ່ພະລັງງານສູງສຸດທີ່ສູງຂຶ້ນ ແລະຜົນຜະລິດກໍາມະຈອນຂອງພະລັງງານກໍາມະຈອນທີ່ໃຫຍ່ກວ່າ. ທັງສອງສົ້ນຂອງເສັ້ນໄຍຮັບແມ່ນ fused ກັບ AlF3 terminal cap.
ເວລາປະກາດ: Feb-19-2024