Sebuah pasukan China telah membangunkan laser gentian Raman berkuasa tinggi jalur 1.2μm yang boleh ditala

Sebuah pasukan China telah membangunkan Raman boleh tala berkuasa tinggi jalur 1.2μmlaser gentian

Sumber laserBeroperasi dalam jalur 1.2μm mempunyai beberapa aplikasi unik dalam terapi fotodinamik, diagnostik bioperubatan dan penderiaan oksigen. Di samping itu, ia boleh digunakan sebagai sumber pam untuk penjanaan parametrik cahaya inframerah pertengahan dan untuk menjana cahaya nampak melalui penggandaan frekuensi. Laser dalam jalur 1.2 μm telah dicapai dengan berbezalaser keadaan pepejal, termasuklaser semikonduktor, laser Raman berlian dan laser gentian. Antara ketiga-tiga laser ini, laser gentian mempunyai kelebihan struktur mudah, kualiti pancaran yang baik dan operasi fleksibel, yang menjadikannya pilihan terbaik untuk menjana laser jalur 1.2μm.
Baru-baru ini, pasukan penyelidikan yang diketuai oleh Profesor Pu Zhou di China berminat dengan laser gentian berkuasa tinggi dalam jalur 1.2μm. Serat berkuasa tinggi semasalaserkebanyakannya adalah laser gentian yang didop ytterbium dalam jalur 1 μm, dan kuasa output maksimum dalam jalur 1.2 μm adalah terhad kepada tahap 10 W. Karya mereka, bertajuk “Laser gentian Raman boleh tala kuasa tinggi pada jalur gelombang 1.2μm,” telah diterbitkan dalam Frontiers ofOptoelektronik.

RAJAH 1: (a) Persediaan eksperimen penguat gentian Raman boleh tala kuasa tinggi dan (b) laser benih gentian Raman rawak boleh tala pada jalur 1.2 μm. PDF: gentian terdop fosforus; QBH: Pukal kuarza; WDM: Pemultipleks pembahagian panjang gelombang; SFS: sumber cahaya gentian superfluoresen; P1: port 1; P2: port 2. P3: menunjukkan port 3. Sumber: Zhang Yang et al., Laser gentian Raman boleh tala kuasa tinggi pada jalur gelombang 1.2μm, Frontiers of Optoelectronics (2024).
Ideanya adalah untuk menggunakan kesan penyebaran Raman yang dirangsang dalam gentian pasif untuk menghasilkan laser berkuasa tinggi dalam jalur 1.2μm. Penyebaran Raman yang dirangsang ialah kesan tak linear tertib ketiga yang menukarkan foton kepada panjang gelombang yang lebih panjang.

Rajah 2: Spektrum output RFL rawak boleh tala pada (a) 1065-1074 nm dan (b) panjang gelombang pam 1077 nm (Δλ merujuk kepada lebar garis 3 dB). Sumber: Zhang Yang et al., Laser gentian Raman boleh tala kuasa tinggi pada jalur gelombang 1.2μm, Frontiers of Optoelectronics (2024).
Para penyelidik menggunakan kesan penyebaran Raman yang dirangsang dalam gentian yang didop fosforus untuk menukar gentian yang didop ytterbium berkuasa tinggi pada jalur 1 μm kepada jalur 1.2 μm. Isyarat Raman dengan kuasa sehingga 735.8 W diperoleh pada 1252.7 nm, yang merupakan kuasa output tertinggi bagi laser gentian jalur 1.2 μm yang dilaporkan setakat ini.

Rajah 3: (a) Kuasa output maksimum dan spektrum output ternormalisasi pada panjang gelombang isyarat yang berbeza. (b) Spektrum output penuh pada panjang gelombang isyarat yang berbeza, dalam dB (Δλ merujuk kepada lebar garis 3 dB). Sumber: Zhang Yang et al., Laser gentian Raman boleh tala kuasa tinggi pada jalur gelombang 1.2μm, Frontiers of Optoelectronics (2024).

Rajah 4: (a) Spektrum dan (b) ciri-ciri evolusi kuasa penguat gentian Raman boleh tala kuasa tinggi pada panjang gelombang pam 1074 nm. Sumber: Zhang Yang et al., Laser gentian Raman boleh tala kuasa tinggi pada jalur gelombang 1.2μm, Frontiers of Optoelectronics (2024)