Yig'ilish! Dunyodagi eng yuqori quvvatli 3 mkm o'rta infraqizilfemtosekundli tolali lazer
Fiber lazero'rta infraqizil lazer chiqishiga erishish uchun birinchi qadam tegishli tolali matritsa materialini tanlashdir. Yaqin infraqizil tolali lazerlarda kvarts shisha matritsasi juda kam uzatish yo'qotilishi, ishonchli mexanik kuch va mukammal barqarorlikka ega bo'lgan eng keng tarqalgan tolali matritsa materialidir. Biroq, yuqori fonon energiyasi (1150 sm-1) tufayli kvarts tolasini o'rta infraqizil lazerni uzatish uchun ishlatib bo'lmaydi. O'rta infraqizil lazerning kam yo'qotishli uzatilishiga erishish uchun biz sulfidli shisha matritsa yoki ftoridli shisha matritsasi kabi past fonon energiyasiga ega bo'lgan boshqa tolali matritsa materiallarini qayta tanlashimiz kerak. Sulfid tolasi eng past fonon energiyasiga ega (taxminan 350 sm-1), lekin u doping konsentratsiyasini oshirib bo'lmaydigan muammoga ega, shuning uchun u o'rta infraqizil lazerni yaratish uchun daromad tolasi sifatida foydalanish uchun mos emas. Ftoridli shisha substrat sulfidli shisha substratga qaraganda bir oz yuqori fonon energiyasiga (550 sm-1) ega bo'lsa-da, to'lqin uzunligi 4 mkm dan kam bo'lgan o'rta infraqizil lazerlar uchun kam yo'qotishli uzatishga ham erishish mumkin. Eng muhimi shundaki, ftoridli shisha substrat yuqori nodir tuproq ionining doping kontsentratsiyasiga erishishi mumkin, bu o'rta infraqizil lazer ishlab chiqarish uchun zarur bo'lgan daromadni ta'minlaydi, masalan, Er3 + uchun eng etuk ftorid ZBLAN tolasi doping kontsentratsiyasiga erisha oldi. 10 molgacha. Shuning uchun ftoridli shisha matritsasi o'rta infraqizil tolali lazerlar uchun eng mos tolali matritsa materialidir.
Yaqinda Shenzhen universiteti professori Ruan Shuangchen va professor Guo Chunyu jamoasi yuqori quvvatli femtosekundni ishlab chiqdi.impulsli tolali lazer2,8 mkm rejimda qulflangan Er: ZBLAN tolali osilator, bitta rejimli Er: ZBLAN tolali kuchaytirgich va katta rejimli maydon Er: ZBLAN tolali asosiy kuchaytirgichdan iborat.
Polarizatsiya holati va tadqiqot guruhimizning raqamli simulyatsiya ishlari bilan boshqariladigan o'rta infraqizil ultra qisqa pulsning o'z-o'zini siqish va kuchaytirish nazariyasiga asoslanib, katta rejimli optik tolaning chiziqli bo'lmagan bostirish va rejimni boshqarish usullari, faol sovutish texnologiyasi va kuchaytirish usullari bilan birlashtirilgan. Ikki tomonlama nasosning tuzilishi, tizim o'rtacha quvvati 8,12 Vt va impuls kengligi 148 fs bo'lgan 2,8 mkm ultra qisqa puls chiqishini oladi. Ushbu tadqiqot guruhi erishgan eng yuqori o'rtacha quvvatning xalqaro rekordi yanada yangilandi.
1-rasm MOPA tuzilishiga asoslangan Er:ZBLAN tolali lazerining struktura diagrammasi
ning tuzilishifemtosekund lazertizim 1-rasmda ko'rsatilgan. 3,1 m uzunlikdagi bir rejimli ikki qoplamali Er: ZBLAN tolasi 7 mol.% doping konsentratsiyasi va 15 mkm yadro diametriga ega bo'lgan oldingi kuchaytirgichda daromad tolasi sifatida ishlatilgan (NA = 0,12). Asosiy kuchaytirgichda doping konsentratsiyasi 6 mol.% va yadro diametri 30 mkm (NA = 0,12) bo'lgan qozon tolasi sifatida uzunligi 4 m bo'lgan ikki qavatli katta rejimli Er:ZBLAN tolasi ishlatilgan. Kattaroq yadro diametri qozon tolasini pastroq chiziqli koeffitsientga ega qiladi va yuqori cho'qqi quvvatiga va katta puls energiyasining impuls chiqishiga bardosh bera oladi. Qattiq tolaning ikkala uchi AlF3 terminal qopqog'iga biriktirilgan.
Xabar vaqti: 2024-yil 19-fevral