Průlom! Nejvyšší výkon na světě 3 μm laser z polovině infračerveného femtosekundového vlákna

Průlom! Nejvyšší síla na světě 3 μm v polovině infračervenéhofemtosekundové vlákno laser

Vlákno laserPro dosažení laserového výstupu v polovině infračerveného infraálu je prvním krokem vybrat příslušný materiál pro vlákno matice. U laserů s vlákny v blízkosti infračervených vláken je křemenná skleněná matrice nejběžnějším materiálem vlákniny s velmi nízkou ztrátou přenosu, spolehlivou mechanickou pevností a vynikající stabilitou. Avšak vzhledem k vysoké energii fononu (1150 cm-1) nelze křemenné vlákno použít pro přenos laseru v polovině infračerveného střeva. Abychom dosáhli nízkého přenosu laseru s nízkým ztrátám laseru, musíme znovu vybrat jiné materiály vlákniny s nižší energií fononu, jako je sulfidová skleněná matrice nebo fluoridová skleněná matrice. Sulfidové vlákno má nejnižší fononovou energii (asi 350 cm-1), ale má problém, že koncentrace dopingu nelze zvýšit, takže není vhodná pro použití jako vlákno pro generování laseru s polovinou infračervenou. Ačkoli substrát z fluoridového skla má mírně vyšší energii fononu (550 cm-1) než sulfidový skleněný substrát, může také dosáhnout přenosu s nízkým ztrátou pro lasery s polovinou infraáže s vlnovými délkami menší než 4 μm. Ještě důležitější je, že substrát z fluoridového sklenice může dosáhnout koncentrace iontů s vysokou vzácnou zeminou, která může poskytnout zisk potřebný pro generování laseru s polovinou infračerveného závažného, ​​například nejzranitelnější fluoridovou zblanovou vlákno pro ER3+, dokáže dosáhnout koncentrace dopingu až 10 mol. Fluoridová skleněná matrice je proto nejvhodnějším materiálem pro vlákninu pro lasery středních infračervených vláken.

Nedávno tým profesora Ruana Shuangchen a profesor Guo Chunyu na Shenzhen University vyvinul vysoko výkonnou femtosekunduPulzní vlákno laserSkládá se z 2,8 μm režimu uzamčeného ER: ZBLAN FIBER OSCILLÁTOR, SNEBOU MODE ER: ZBLAN PIBER PREAMPLIFIER a velkého režimu Field ER: ZBLAN VELMICKÝ HLAVNÍ AMPLIFIER.
Na základě teorie sebepodmívání a amplifikace ultra-krátkého pulsu řízeného polarizačním stavem a numerickou simulační prací naší výzkumné skupiny v kombinaci s nelineárním potlačováním a metodami kontroly režimu s průměrnou výstupem z rozsáhlého výkonu a amplifikační technologie a amplifikační technologie a ultra-šroubové výkony 8,12w a pluls width a pls pls. A pls, a pls, a pluls, a pls, a puls, a pls, a pluls width a puls, a pls, a pluls width a puls wid, a puls, a puls, a pluls width a puls, a pls, a puls wid, a puls, a pluls width a pls. Mezinárodní záznam nejvyšší průměrné síly dosažené touto výzkumnou skupinou byl dále obnoven.

Obrázek 1 Schéma struktury ER: ZBLAN LASER LASER založený na struktuře MOPA
Strukturafemtosekundový laserSystém je znázorněn na obrázku 1.. Jednohojezové dvojité oděvy ER: ZBLAN vlákno o délce 3,1 m bylo použito jako vlákno zesílení v předzesilovači s dopingovou koncentrací 7 mol. a průměrem jádra 15 μm (Na = 0,12). V hlavním zesilovači se jako vlákno s dopingem s dopingovou koncentrací 6 mol a průměrem 30 μm použilo dvojitý oděv s velkým režimem (Na = 0,12). Větší průměr jádra způsobuje, že ziskové vlákno má nižší nelineární koeficient a vydrží vyšší špičkový výkon a pulzní výkon větší pulzní energie. Oba konce vlákna zesílení jsou fúzovány s koncovským uzávěrem ALF3.