Jiberderketinî! Hêza herî bilind a cîhanê 3 μm lazera fîberê ya femtosecond a navîn-infrared

Jiberderketinî! Hêza herî bilind a cîhanê 3 μm infrared navînlaser fiber femtosecond

Laser fiberji bo bidestxistina hilberîna lazerê ya navîn-infrared, gava yekem ev e ku meriv materyalê matrixê fîberê guncan hilbijêrin. Di lazerên fîberê yên nêzîk-infrared de, matrixa cama quartz materyalê matrixê fîberê ya herî gelemperî ye ku bi windabûna veguheztinê pir kêm, hêza mekanîkî ya pêbawer û aramiya hêja ye. Lêbelê, ji ber enerjiya fononê ya bilind (1150 cm-1), fîbera quartz nikare ji bo veguheztina lazerê ya navîn-infrared were bikar anîn. Ji bo ku em bigihîjin veguheztina windabûna kêm a lazera infrasor a navîn, pêdivî ye ku em materyalên matrixê yên fîberê yên bi enerjiya fononê kêmtir, wek matrixa cama sulfide an matrixa cama florîdê ji nû ve hilbijêrin. Fibera sulfîd xwedan enerjiya fononê ya herî hindik e (nêzîkî 350 cm-1), lê pirsgirêkek wê heye ku giraniya dopîngê nayê zêdekirin, ji ber vê yekê ew ne maqûl e ku meriv wekî fîberek qezencê bikar bîne da ku lazera infrasor a navîn çêbike. Her çend substrata cama florîdê xwedan enerjiya fononê (550 cm-1) piçekî ji substrata cama sulfîdê ye, ew di heman demê de dikare ji bo lazerên înfrareda navîn ên bi dirêjahiya pêlên ji 4 μm kêmtir veguheztina kêm-windabûnê jî bi dest bixe. Ya girîngtir, substrata cama florîdê dikare bigihîje giraniyek dopîngê ya îyona erdê nadir a bilind, ku dikare qezenca ku ji bo hilberîna lazerê ya navîn-infrared hewce dike peyda bike, mînakî, fibera ZBLAN ya florîdê ya herî gihîştî ya ji bo Er3+ karîbû bigihîje giraniyek dopîngê. heta 10 mol. Ji ber vê yekê, matrixa cama florîdê ji bo lazerên fîberê yên navîn-infrared materyalê matrixê fîberê ya herî maqûl e.

Di van demên dawî de, tîmê Profesor Ruan Shuangchen û Profesor Guo Chunyu li Zanîngeha Shenzhen femtosecondek bi hêzek bilind pêşve xistin.laser fiber nebzaJi Er: oscilatora fiberê ya ZBLAN-ê 2,8μm-ê girtî, pêş-amplifîkera fiberê ya yek-mode Er: ZBLAN û qada mezin-mode Er: amplifikatora sereke ya fiberê ya ZBLAN pêk tê.
Li ser bingeha teoriya xwe-kompêkirin û zêdekirina pêlêdana ultra-kurt a navîn-infrared ku ji hêla rewşa polarîzasyonê û xebata simulasyona hejmarî ya koma meya lêkolînê ve hatî kontrol kirin, bi rêgezên tepisandin û kontrolkirina modê yên nehêl ên fîbera optîkî ya moda mezin, teknolojiya sarbûna çalak û zêdekirinê strukturê pompeya du-dawî, pergal 2,8μm hilbera nebza ultra-kurt bi hêza navînî 8,12W û firehiya pêlê 148 fs digire. Rekora navneteweyî ya hêza navînî ya herî bilind a ku ji hêla vê koma lêkolînê ve hatî bidestxistin, bêtir nûve kirin.

Figure 1 Diyagrama Struktura Er: Lazera fiber ZBLAN li ser bingeha avahiya MOPA
Struktura yalaser femtosecondpergal di jimar 1 de tê xuyang kirin. Fibera Er:ZBLAN ya yek-mode ya bi dirêjahiya 3,1 m wekî fîbera qezenckirinê ya bi giraniya dopîngê 7 mol.% û pîvana bingehîn 15 μm hate bikar anîn (NA = 0.12). Di amplifikatora sereke de, zeviyek moda mezin a ducarkirî Er: ZBLAN fiber bi dirêjahiya 4 m wekî fîbera qezencê bi giraniya dopîngê ya 6 mol.% û pîvana bingehîn 30 μm (NA = 0,12) hate bikar anîn. Dirêjahiya navikê ya mezin dihêle ku fîbera qezencê xwedan hevrêzek nehêlek kêmtir be û dikare li ber hêza lûtkeyê û hilberîna nebza ya enerjiya nebza mezintir rabe. Herdu dawiya fîbera qezencê bi kapa termînalê AlF3 ve têne hev kirin.