Briseadh! An cumhachd as àirde san t-saoghal 3 μm meadhan-infridheargleusair freumhag femtosecond
Fiber leusairgus toradh laser meadhan-infridhearg a choileanadh, is e a’ chiad cheum an stuth matrix fiber iomchaidh a thaghadh. Ann an lasers fiber faisg air infridhearg, is e matrix glainne quartz an stuth matrix fiber as cumanta le call tar-chuir glè ìosal, neart meacanaigeach earbsach agus seasmhachd sàr-mhath. Ach, air sgàth an lùth àrd phonon (1150 cm-1), chan urrainnear snàithleach quartz a chleachdadh airson sgaoileadh laser meadhan-fo-dhearg. Gus sgaoileadh call ìosal de leusair meadhan-infridhearg a choileanadh, feumaidh sinn stuthan matrix fiber eile ath-thaghadh le lùth fonon nas ìsle, leithid matrix glainne sulfide no matrix glainne fluoride. Tha an lùth fonon as ìsle aig fiber sulfide (timcheall air 350 cm-1), ach tha an duilgheadas ann nach urrainnear an dùmhlachd dopaidh àrdachadh, agus mar sin chan eil e freagarrach airson a chleachdadh mar snàithleach buannachd gus laser meadhan-infridhearg a ghineadh. Ged a tha lùth phonon beagan nas àirde (550 cm-1) aig an t-substrate glainne fluoride na an substrate glainne sulfide, faodaidh e cuideachd tar-chuir call ìosal a choileanadh airson lasers meadhan-infridhearg le tonnan nas lugha na 4 μm. Nas cudromaiche, faodaidh an t-substrate glainne fluoride dùmhlachd dopaidh ion talmhainn tearc àrd a choileanadh, a bheir seachad a ’bhuannachd a tha riatanach airson gineadh laser meadhan-fo-dhearg, mar eisimpleir, tha am freumhag ZBLAN fluoride as aibidh airson Er3 + air a bhith comasach air dùmhlachd dopaidh de suas ri 10 mol. Mar sin, is e matrix glainne fluoride an stuth matrix fiber as freagarraiche airson lasers snàithleach meadhan-infridhearg.
O chionn ghoirid, leasaich sgioba an Àrd-ollamh Ruan Shuangchen agus an Àrd-ollamh Guo Chunyu aig Oilthigh Shenzhen femtosecond àrd-chumhachdleusair freumhag pulseair a dhèanamh suas de 2.8μm glaiste modh Er: ZBLAN freumhag oscillator, aon-mhodh Er: ZBLAN freumhag preamplifier agus mòr-raon achadh Er: ZBLAN freumhag prìomh amplifier.
Stèidhichte air an teòiridh fèin-dhùmhlachaidh agus leudachaidh de chuisle ultra-ghoirid meadhan-infridhearg fo smachd staid polarachaidh agus obair atharrais àireamhach ar buidheann rannsachaidh, còmhla ri casg neo-loidhneach agus dòighean smachd modh de shnàithleach optigeach mòr-mhodh, teicneòlas fuarachaidh gnìomhach agus leudachadh structar pumpa le ceann dùbailte, bidh an siostam a’ faighinn toradh cuisle ultra-ghoirid 2.8μm le cumhachd cuibheasach de 8.12W agus leud cuisle de 148 fs. Chaidh an clàr eadar-nàiseanta den chumhachd cuibheasach as àirde a choileanadh leis a’ bhuidheann rannsachaidh seo ùrachadh tuilleadh.
Figear 1 Diagram structar de leusair snàithleach Er:ZBLAN stèidhichte air structar MOPA
Tha structar na h-laser femtosecondtha an siostam air a shealltainn ann am Figear 1. Chaidh an snàithleach Er:ZBLAN le còmhdach dùbailte aon-modh de 3.1 m de dh'fhaid a chleachdadh mar an snàithleach buannachd anns an preamplifier le dùmhlachd dopaidh de 7 mol.% agus trast-thomhas bunaiteach de 15 μm (NA = 0.12). Anns a’ phrìomh amplifier, chaidh raon modh mòr le còmhdach dùbailte Er:ZBLAN freumhag le fad 4 m a chleachdadh mar an snàithleach buannachd le dùmhlachd dopaidh de 6 mol.% agus trast-thomhas bunaiteach de 30 μm (NA = 0.12). Tha an trast-thomhas cridhe nas motha a’ fàgail gu bheil co-èifeachd neo-loidhneach nas ìsle aig an snàithleach buannachd agus gun urrainn dha seasamh ri cumhachd stùc nas àirde agus toradh cuisle de lùth cuisle nas motha. Tha dà cheann an snàithleach buannachd air an ceangal ri caip crìochnachaidh AlF3.
Ùine puist: 19 Gearran-2024