Dekouvèt! Pi gwo pouvwa nan mond lan 3 μm mitan-enfrawouj femtosecond fib lazè

Dekouvèt! Pi gwo pouvwa nan mond lan 3 μm mitan-enfrawoujlazè fib femtosecond

Lazè fibreyalize pwodiksyon lazè mitan-enfrawouj, premye etap la se chwazi materyèl ki apwopriye matris fib. Nan lazè fib tou pre-enfrawouj, matris vè kwatz se materyèl ki pi komen matris fib ak pèt transmisyon ki ba anpil, fòs mekanik serye ak estabilite ekselan. Sepandan, akòz enèji nan fonon segondè (1150 cm-1), fib kwatz pa ka itilize pou transmisyon lazè mitan-enfrawouj. Yo nan lòd yo reyalize transmisyon pèt ki ba nan mitan-enfrawouj lazè, nou bezwen re-chwazi lòt materyèl matris fib ak pi ba enèji fonon, tankou matris vè sulfid oswa matris vè fliyò. Fib sulfid gen enèji fonon ki pi ba a (apeprè 350 cm-1), men li gen pwoblèm nan ke konsantrasyon an dopan pa ka ogmante, kidonk li pa apwopriye pou itilize kòm yon fib jwenn jenere mitan-enfrawouj lazè. Malgre ke substrate vè fliyò a gen yon enèji fonon yon ti kras pi wo (550 cm-1) pase substrate vè sulfid la, li kapab tou reyalize transmisyon ba-pèt pou lazè mitan-enfrawouj ak longèdonn mwens pase 4 μm. Sa ki pi enpòtan, substrate vè fliyò a ka reyalize yon gwo konsantrasyon dopan ion ra latè, sa ki ka bay benefis ki nesesè pou jenerasyon lazè mitan-enfrawouj, pou egzanp, fib ZBLAN fliyò ki pi matirite pou Er3 + te kapab reyalize yon konsantrasyon dopan nan jiska 10 mol. Se poutèt sa, fliyò vè matris se materyèl ki pi apwopriye matris fib pou lazè fib mitan-enfrawouj.

Dènyèman, ekip Pwofesè Ruan Shuangchen ak Pwofesè Guo Chunyu nan Shenzhen University devlope yon femtosecond ki gen gwo pouvwa.batman kè fib lazèkonpoze de 2.8μm mòd-bloke Er:ZBLAN fibre osilator, sèl-mòd Er:ZBLAN fib preamplifier ak gwo-mòd jaden Er:ZBLAN fib prensipal anplifikatè.
Ki baze sou teyori pwòp tèt ou-konpresyon ak anplifikasyon nan mitan-enfrawouj ultra-kout batman kè kontwole pa eta polarizasyon ak travay simulation nimerik nan gwoup rechèch nou an, konbine avèk repwesyon nonlineyè ak metòd kontwòl mòd nan fib optik gwo-mòd, teknoloji refwadisman aktif ak anplifikasyon. estrikti ponp doub, sistèm nan jwenn 2.8μm ultra-kout pwodiksyon batman kè ak yon pouvwa mwayèn nan 8.12W ak yon lajè batman kè nan 148 fs. Dosye entènasyonal la nan pi gwo pouvwa mwayèn reyalize pa gwoup rechèch sa a te plis rafrechi.

Figi 1 Estrikti dyagram Er:ZBLAN fibre lazè ki baze sou estrikti MOPA
Estrikti a nanlazè femtosecondyo montre sistèm nan Figi 1. Yo te itilize yon sèl-mòd doub-rekouvèr Er:ZBLAN fib nan longè 3.1 m kòm fib nan preanplifikatè a ak yon konsantrasyon dopan nan 7 mol.% ak yon dyamèt nwayo 15 μm (NA = 0.12). Nan anplifikatè prensipal la, yo te itilize yon doub rekouvèr gwo mòd jaden Er:ZBLAN fib ak yon longè 4 m kòm fib genyen ak yon konsantrasyon dopan nan 6 mol.% ak yon dyamèt nwayo 30 μm (NA = 0.12). Dyamèt debaz la pi gwo fè fib la genyen pi ba koyefisyan ki pa lineyè epi li ka kenbe tèt ak pi gwo pouvwa pik ak pwodiksyon batman kè nan pi gwo enèji batman kè. Tou de bout fib genyen yo kole ak bouchon tèminal AlF3.