सफलता! विश्वको उच्चतम शक्ति 3 μm मिड-इन्फ्रारेडfemtosecond फाइबर लेजर
फाइबर लेजरमध्य-इन्फ्रारेड लेजर आउटपुट प्राप्त गर्न, पहिलो चरण उपयुक्त फाइबर म्याट्रिक्स सामग्री चयन गर्न हो। नजिकको इन्फ्रारेड फाइबर लेजरहरूमा, क्वार्ट्ज ग्लास म्याट्रिक्स धेरै कम प्रसारण हानि, भरपर्दो मेकानिकल बल र उत्कृष्ट स्थिरताको साथ सबैभन्दा सामान्य फाइबर म्याट्रिक्स सामग्री हो। यद्यपि, उच्च फोनोन ऊर्जा (1150 सेमी-1) को कारण, क्वार्ट्ज फाइबर मध्य-इन्फ्रारेड लेजर प्रसारणको लागि प्रयोग गर्न सकिँदैन। मध्य-इन्फ्रारेड लेजरको कम हानि प्रसारण प्राप्त गर्न, हामीले कम फोनोन ऊर्जा भएका अन्य फाइबर म्याट्रिक्स सामग्रीहरू पुन: चयन गर्नुपर्छ, जस्तै सल्फाइड ग्लास म्याट्रिक्स वा फ्लोराइड ग्लास म्याट्रिक्स। सल्फाइड फाइबरमा सबैभन्दा कम फोनोन ऊर्जा हुन्छ (लगभग 350 सेमी-1), तर यसमा समस्या छ कि डोपिङ एकाग्रता बढाउन सकिँदैन, त्यसैले यो मध्य इन्फ्रारेड लेजर उत्पन्न गर्न लाभ फाइबरको रूपमा प्रयोगको लागि उपयुक्त छैन। यद्यपि फ्लोराइड गिलास सब्सट्रेटमा सल्फाइड गिलास सब्सट्रेट भन्दा थोरै उच्च फोनोन ऊर्जा (550 सेमी-1) छ, यसले 4 μm भन्दा कम तरंग लम्बाइ भएका मध्य इन्फ्रारेड लेजरहरूको लागि कम-नुक्सान प्रसारण पनि प्राप्त गर्न सक्छ। अझ महत्त्वपूर्ण कुरा, फ्लोराइड गिलास सब्सट्रेटले उच्च दुर्लभ पृथ्वी आयन डोपिङ एकाग्रता हासिल गर्न सक्छ, जसले मध्य इन्फ्रारेड लेजर उत्पादनको लागि आवश्यक लाभ प्रदान गर्न सक्छ, उदाहरणका लागि, Er3+ को लागि सबैभन्दा परिपक्व फ्लोराइड ZBLAN फाइबर डोपिङ एकाग्रता प्राप्त गर्न सक्षम भएको छ। 10 mol सम्म। तसर्थ, फ्लोराइड ग्लास म्याट्रिक्स मध्य इन्फ्रारेड फाइबर लेजरहरूको लागि सबैभन्दा उपयुक्त फाइबर म्याट्रिक्स सामग्री हो।
हालै, शेन्जेन विश्वविद्यालयका प्रोफेसर रुआन सुआङ्चेन र प्रोफेसर गुओ चुन्युको टोलीले उच्च शक्तिको फेम्टोसेकेन्डको विकास गरेको छ।पल्स फाइबर लेजर2.8μm मोड-लक गरिएको Er:ZBLAN फाइबर ओसिलेटर, एकल-मोड Er:ZBLAN फाइबर प्रिम्प्लीफायर र ठूलो-मोड क्षेत्र Er:ZBLAN फाइबर मुख्य एम्पलीफायरबाट बनेको।
ध्रुवीकरण अवस्था र हाम्रो अनुसन्धान समूहको संख्यात्मक सिमुलेशन कार्य द्वारा नियन्त्रित मध्य-इन्फ्रारेड अल्ट्रा-शर्ट पल्सको आत्म-संकुचन र प्रवर्धन सिद्धान्तमा आधारित, ठूलो-मोड अप्टिकल फाइबरको गैर-रेखीय दमन र मोड नियन्त्रण विधिहरू, सक्रिय शीतलन प्रविधि र प्रवर्धन। डबल-एन्डेड पम्पको संरचना, प्रणालीले 8.12W को औसत पावर र 148 fs को पल्स चौडाइको साथ 2.8μm अल्ट्रा-सर्ट पल्स आउटपुट प्राप्त गर्दछ। यस अनुसन्धान समूहले हासिल गरेको उच्चतम औसत शक्तिको अन्तर्राष्ट्रिय रेकर्ड थप ताजा भयो।
चित्र १ Er को संरचना रेखाचित्र: MOPA संरचनामा आधारित ZBLAN फाइबर लेजर
को संरचनाfemtosecond लेजरप्रणाली चित्र १ मा देखाइएको छ। सिंगल-मोड डबल-क्लाड Er: 3.1 मिटर लम्बाइको ZBLAN फाइबर 7 mol.% को डोपिङ एकाग्रता र 15 μm को कोर व्यास (NA = ०.१२)। मुख्य एम्पलीफायरमा, एक डबल क्लेड ठूलो मोड क्षेत्र Er: 4 मिटर लम्बाइ भएको ZBLAN फाइबर 6 mol.% को डोपिङ एकाग्रता र 30 μm (NA = 0.12) को कोर व्यासको साथ लाभ फाइबरको रूपमा प्रयोग गरिएको थियो। ठूलो कोर व्यासले लाभ फाइबरलाई कम ननलाइनर गुणांक बनाउँछ र उच्च शिखर शक्ति र ठूलो पल्स ऊर्जाको पल्स आउटपुट सामना गर्न सक्छ। लाभ फाइबरको दुवै छेउ AlF3 टर्मिनल क्यापमा फ्यूज गरिएको छ।
पोस्ट समय: फेब्रुअरी-19-2024