Adhartas ùr! An meadhan-infridhearg 3 μm le cumhachd as àirde san t-saoghallaser snàithleach femtosecond
Laser snàithleachGus toradh leusair meadhan-infridhearg a choileanadh, is e a’ chiad cheum an stuth maitrís snàithleach iomchaidh a thaghadh. Ann an leusairean snàithleach faisg air infridhearg, is e maitrís glainne grianchloch an stuth maitrís snàithleach as cumanta le call tar-chuir glè ìosal, neart meacanaigeach earbsach agus seasmhachd sàr-mhath. Ach, air sgàth an lùth phonon àrd (1150 cm-1), chan urrainnear snàithleach grianchloch a chleachdadh airson tar-chur leusair meadhan-infridhearg. Gus tar-chur call ìosal de leusair meadhan-infridhearg a choileanadh, feumaidh sinn stuthan maitrís snàithleach eile le lùth phonon nas ìsle ath-thaghadh, leithid maitrís glainne sulfide no maitrís glainne fluoride. Tha an lùth phonon as ìsle aig snàithleach sulfide (mu 350 cm-1), ach tha an duilgheadas ann nach gabh an dùmhlachd doping a mheudachadh, agus mar sin chan eil e freagarrach airson a chleachdadh mar shnàithleach buannachd gus leusair meadhan-infridhearg a ghineadh. Ged a tha lùth phonon beagan nas àirde (550 cm-1) aig an t-substrate glainne fluoride na an t-substrate glainne sulfide, faodaidh e cuideachd tar-chur call ìosal a choileanadh airson leusairean meadhan-infridhearg le tonnan-fada nas lugha na 4 μm. Nas cudromaiche, faodaidh an t-substrate glainne fluaraid dùmhlachd àrd de dhopadh ian talmhainn tearc a choileanadh, a dh’ fhaodas an buannachd a tha a dhìth airson gineadh laser meadhan-infridhearg a thoirt seachad, mar eisimpleir, tha an snàithleach ZBLAN fluaraid as aibidh airson Er3+ air a bhith comasach air dùmhlachd dopadh suas ri 10 mol a choileanadh. Mar sin, is e maitrís glainne fluaraid an stuth maitrís snàithleach as freagarraiche airson lasers snàithleach meadhan-infridhearg.
O chionn ghoirid, leasaich sgioba an t-Ollamh Ruan Shuangchen agus an t-Ollamh Guo Chunyu aig Oilthigh Shenzhen femtosecond àrd-chumhachd.laser snàithleach cuisleair a dhèanamh suas de oscillator snàithleach Er:ZBLAN glaiste ann am modh 2.8μm, ro-amplifier snàithleach Er:ZBLAN aon-mhodh agus prìomh amplifier snàithleach Er:ZBLAN raon mòr-mhodh.
Stèidhichte air teòiridh fèin-dhùmhlachaidh agus leudachaidh cuisle ultra-ghoirid meadhan-infridhearg fo smachd staid pòlarachaidh agus obair atharrais àireamhach ar buidheann rannsachaidh, còmhla ri dòighean casg neo-loidhneach agus smachd modh de shnàithleach optigeach mòr-mhodh, teicneòlas fuarachaidh gnìomhach agus structar leudachaidh pumpa dà-cheann, gheibh an siostam 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 chuibheasach as àirde a choilean a’ bhuidheann rannsachaidh seo ùrachadh tuilleadh.
Figear 1 Diagram structar de leusair snàithleach Er:ZBLAN stèidhichte air structar MOPA
Structar anlaser femtosecondTha an siostam air a shealltainn ann am Figear 1. Chaidh an snàithleach Er:ZBLAN aon-mhodh le còmhdach dùbailte de 3.1 m a dh'fhaid a chleachdadh mar an snàithleach buannachd anns an ro-amplifier le dùmhlachd dopaidh de 7 mol.% agus trast-thomhas cridhe de 15 μm (NA = 0.12). Anns a’ phrìomh amplifier, chaidh snàithleach Er:ZBLAN raon mòr-mhodh le còmhdach dùbailte le fad 4 m a chleachdadh mar an snàithleach buannachd le dùmhlachd dopaidh de 6 mol.% agus trast-thomhas cridhe de 30 μm (NA = 0.12). Tha an trast-thomhas cridhe nas motha a’ ciallachadh gu bheil co-èifeachd neo-loidhneach nas ìsle aig an t-snàithleach buannachd agus faodaidh e seasamh ri cumhachd mullaich nas àirde agus toradh cuisle de lùth cuisle nas motha. Tha an dà cheann den t-snàithleach buannachd ceangailte ri caip crìochnachaidh AlF3.
Àm puist: 19 Gearran 2024