திருப்புமுனை! உலகின் மிக உயர்ந்த சக்தி 3 μm நடு அகச்சிவப்புஃபெம்டோசெகண்ட் ஃபைபர் லேசர்
ஃபைபர் லேசர்நடு அகச்சிவப்பு லேசர் வெளியீட்டை அடைய, முதல் படி பொருத்தமான ஃபைபர் மேட்ரிக்ஸ் பொருளைத் தேர்ந்தெடுக்க வேண்டும். அருகிலுள்ள அகச்சிவப்பு ஃபைபர் லேசர்களில், குவார்ட்ஸ் கண்ணாடி அணி மிகவும் பொதுவான ஃபைபர் மேட்ரிக்ஸ் பொருளாகும், இது மிகவும் குறைந்த பரிமாற்ற இழப்பு, நம்பகமான இயந்திர வலிமை மற்றும் சிறந்த நிலைத்தன்மை கொண்டது. இருப்பினும், அதிக ஃபோனான் ஆற்றல் (1150 செ.மீ.-1) இருப்பதால், குவார்ட்ஸ் ஃபைபரை மத்திய அகச்சிவப்பு லேசர் பரிமாற்றத்திற்குப் பயன்படுத்த முடியாது. மத்திய அகச்சிவப்பு லேசரின் குறைந்த இழப்பு பரிமாற்றத்தை அடைவதற்கு, சல்பைட் கிளாஸ் மேட்ரிக்ஸ் அல்லது ஃப்ளோரைடு கிளாஸ் மேட்ரிக்ஸ் போன்ற குறைந்த ஃபோனான் ஆற்றல் கொண்ட பிற ஃபைபர் மேட்ரிக்ஸ் பொருட்களை மீண்டும் தேர்ந்தெடுக்க வேண்டும். சல்பைட் ஃபைபர் மிகக் குறைந்த ஃபோனான் ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளது (சுமார் 350 செ.மீ.-1), ஆனால் ஊக்கமருந்து செறிவை அதிகரிக்க முடியாது என்பதில் சிக்கல் உள்ளது, எனவே இது நடு அகச்சிவப்பு லேசரை உருவாக்க ஒரு ஆதாய இழையாகப் பயன்படுத்துவதற்கு ஏற்றதல்ல. ஃவுளூரைடு கண்ணாடி அடி மூலக்கூறு சல்பைட் கண்ணாடி அடி மூலக்கூறைக் காட்டிலும் சற்றே அதிக ஃபோனான் ஆற்றலை (550 செ.மீ.-1) கொண்டிருந்தாலும், 4 μm க்கும் குறைவான அலைநீளங்களைக் கொண்ட நடு அகச்சிவப்பு ஒளிக்கதிர்களுக்கு குறைந்த-இழப்பு பரிமாற்றத்தையும் இது அடைய முடியும். மிக முக்கியமாக, ஃவுளூரைடு கண்ணாடி அடி மூலக்கூறு உயர் அரிதான பூமி அயனி ஊக்கமருந்து செறிவை அடைய முடியும், இது நடுத்தர அகச்சிவப்பு லேசர் உற்பத்திக்குத் தேவையான ஆதாயத்தை வழங்க முடியும், எடுத்துக்காட்டாக, Er3+ க்கான மிகவும் முதிர்ந்த ஃவுளூரைடு ZBLAN ஃபைபர் ஊக்கமருந்து செறிவை அடைய முடிந்தது. 10 மோல் வரை. எனவே, ஃவுளூரைடு கிளாஸ் மேட்ரிக்ஸ் என்பது நடு அகச்சிவப்பு ஃபைபர் லேசர்களுக்கு மிகவும் பொருத்தமான ஃபைபர் மேட்ரிக்ஸ் பொருளாகும்.
சமீபத்தில், ஷென்சென் பல்கலைக்கழகத்தில் பேராசிரியர் ருவான் ஷுவாங்சென் மற்றும் பேராசிரியர் குவோ சுன்யு ஆகியோரின் குழு உயர் சக்தி ஃபெம்டோசெகண்ட் ஒன்றை உருவாக்கியது.துடிப்பு ஃபைபர் லேசர்2.8μm பயன்முறையில் பூட்டப்பட்ட Er:ZBLAN ஃபைபர் ஆஸிலேட்டர், ஒற்றை-முறை Er:ZBLAN ஃபைபர் ப்ரீஆம்ப்ளிஃபயர் மற்றும் பெரிய-முறை புலம் Er:ZBLAN ஃபைபர் பிரதான பெருக்கி.
துருவமுனைப்பு நிலை மற்றும் எங்கள் ஆராய்ச்சி குழுவின் எண் உருவகப்படுத்துதல் வேலைகளால் கட்டுப்படுத்தப்படும் நடுத்தர அகச்சிவப்பு அல்ட்ரா-ஷார்ட் பல்ஸின் சுய-அழுத்தம் மற்றும் பெருக்கக் கோட்பாட்டின் அடிப்படையில், பெரிய பயன்முறை ஆப்டிகல் ஃபைபர், செயலில் குளிரூட்டும் தொழில்நுட்பம் மற்றும் பெருக்கம் ஆகியவற்றின் நேரியல் அல்லாத ஒடுக்கம் மற்றும் பயன்முறை கட்டுப்பாட்டு முறைகளுடன் இணைந்து இரட்டை முனை விசையியக்கக் குழாயின் அமைப்பு, அமைப்பு சராசரியாக 8.12W சக்தி மற்றும் 148 fs துடிப்பு அகலத்துடன் 2.8μm அல்ட்ரா-ஷார்ட் பல்ஸ் வெளியீட்டைப் பெறுகிறது. இந்த ஆராய்ச்சி குழுவால் அடையப்பட்ட அதிகபட்ச சராசரி சக்தியின் சர்வதேச சாதனை மேலும் புதுப்பிக்கப்பட்டது.
படம் 1 MOPA கட்டமைப்பின் அடிப்படையில் Er:ZBLAN ஃபைபர் லேசரின் கட்டமைப்பு வரைபடம்
என்ற அமைப்புஃபெம்டோசெகண்ட் லேசர்சிஸ்டம் படம் 1 இல் காட்டப்பட்டுள்ளது. 7 mol.% ஊக்கமருந்து செறிவு மற்றும் 15 μm மைய விட்டம் கொண்ட 3.1 மீ நீளமுள்ள ஒற்றை-முறை இரட்டை உடையணிந்த Er:ZBLAN ஃபைபர் ப்ரீஆம்ப்ளிஃபையரில் ஆதாய இழையாகப் பயன்படுத்தப்பட்டது (NA = 0.12). பிரதான பெருக்கியில், 6 mol.% ஊக்கமருந்து செறிவு மற்றும் 30 μm (NA = 0.12) மைய விட்டம் கொண்ட 4 மீ நீளம் கொண்ட இரட்டை உடையணிந்த பெரிய பயன்முறை புலம் Er:ZBLAN ஃபைபர் ஆதாய இழையாகப் பயன்படுத்தப்பட்டது. பெரிய மைய விட்டம் ஆதாய ஃபைபரை குறைந்த நேரியல் அல்லாத குணகம் கொண்டதாக ஆக்குகிறது மற்றும் அதிக உச்ச சக்தி மற்றும் பெரிய துடிப்பு ஆற்றலின் துடிப்பு வெளியீட்டை தாங்கும். ஆதாய இழையின் இரு முனைகளும் AlF3 முனைய தொப்பியுடன் இணைக்கப்படுகின்றன.
இடுகை நேரம்: பிப்ரவரி-19-2024