Trarompo! La plej alta potenco de la mondo 3 μm mez-infraruĝafemtosekunda fibra lasero
Fibra laseropor atingi mez-infraruĝan laseran eliron, la unua paŝo estas elekti la taŭgan fibran matrican materialon. En preskaŭ-infraruĝaj fibraj laseroj, kvarca vitromatrico estas la plej ofta fibra matrica materialo kun tre malalta transdona perdo, fidinda mekanika forto kaj bonega stabileco. Tamen, pro la alta fononergio (1150 cm-1), kvarcfibro ne povas esti uzata por mez-infraruĝa lasera dissendo. Por atingi malaltan perdan transdonon de mez-infraruĝa lasero, ni devas reelekti aliajn fibrajn matricajn materialojn kun pli malalta fonona energio, kiel sulfida vitra matrico aŭ fluorita vitra matrico. Sulfida fibro havas la plej malaltan fononenergion (ĉirkaŭ 350 cm-1), sed ĝi havas la problemon, ke la dopa koncentriĝo ne povas esti pliigita, do ĝi ne taŭgas por uzo kiel gajna fibro por generi mez-infraruĝan laseron. Kvankam la fluorita vitrosubstrato havas iomete pli altan fononenergion (550 cm-1) ol la sulfidvitra substrato, ĝi ankaŭ povas atingi malalt-perdan dissendon por mez-infraruĝaj laseroj kun ondolongoj malpli ol 4 μm. Pli grave, la fluorita vitrosubstrato povas atingi altan maloftan jon-dopan koncentriĝon, kiu povas provizi la gajnon necesan por mez-infraruĝa lasera generacio, ekzemple, la plej matura fluorita ZBLAN-fibro por Er3+ povis atingi dopan koncentriĝon de ĝis 10 mol. Tial, fluorita vitromatrico estas la plej taŭga fibra matrica materialo por mez-infraruĝaj fibraj laseroj.
Lastatempe, la teamo de Profesoro Ruan Shuangchen kaj Profesoro Guo Chunyu en Shenzhen-Universitato evoluigis alt-potencan femtosekundonpulso fibro laserokunmetita de 2.8μm reĝim-ŝlosita Er:ZBLAN fibro-oscilatoro, unu-reĝima Er:ZBLAN-fibra antaŭamplifilo kaj grand-reĝima kampo Er:ZBLAN-fibra ĉefa amplifilo.
Surbaze de la teorio pri mem-kunpremado kaj plifortigo de mez-infraruĝa ultramallonga pulso regata de polariza stato kaj nombra simula laboro de nia esplorgrupo, kombinita kun nelinia subpremado kaj reĝimo-kontrolaj metodoj de grandreĝima optika fibro, aktiva malvarmiga teknologio kaj plifortigo. strukturo de duobla pumpilo, la sistemo akiras 2.8μm ultra-mallongan pulsan eliron kun averaĝa potenco de 8.12W kaj pulslarĝo de 148 fs. La internacia rekordo de la plej alta averaĝa potenco atingita de ĉi tiu esplorgrupo estis plue refreŝigita.
Figuro 1 Struktura diagramo de Er:ZBLAN fibrolasero bazita sur MOPA-strukturo
La strukturo de lafemtosekunda laserosistemo estas montrita en Figuro 1. La unureĝima duoble vestita Er:ZBLAN-fibro de 3,1 m-longo estis uzata kiel gajna fibro en la antaŭamplifilo kun dopa koncentriĝo de 7 mol.% kaj kerndiametro de 15 μm (NA = 0.12). En la ĉefa amplifilo, duoble vestita granda reĝima kampo Er:ZBLAN-fibro kun longo de 4 m estis uzata kiel gajna fibro kun dopa koncentriĝo de 6 mol.% kaj kerndiametro de 30 μm (NA = 0,12). La pli granda kerndiametro igas la gajnan fibron havi pli malaltan nelinian koeficienton kaj povas elteni pli altan pintpotencon kaj pulsproduktadon de pli granda pulsenergio. Ambaŭ finoj de la gajnfibro estas kunfanditaj al la AlF3-fina ĉapo.
Afiŝtempo: Feb-19-2024