O echipă chineză a dezvoltat un laser cu fibră Raman reglabil de mare putere, cu bandă de 1,2 μm

O echipă chineză a dezvoltat un semnal Raman reglabil de mare putere, cu bandă de 1,2 μm.laser cu fibră

Surse laserLaserele care funcționează în banda de 1,2 μm au aplicații unice în terapia fotodinamică, diagnosticarea biomedicală și detectarea oxigenului. În plus, pot fi utilizate ca surse de pompare pentru generarea parametrică a luminii în infraroșu mediu și pentru generarea luminii vizibile prin dublarea frecvenței. Laserele în banda de 1,2 μm au fost obținute cu diferitelasere în stare solidă, inclusivlasere semiconductoare, lasere Raman cu diamant și lasere cu fibră. Dintre aceste trei lasere, laserul cu fibră are avantajele unei structuri simple, a unei calități bune a fasciculului și a funcționării flexibile, ceea ce îl face cea mai bună alegere pentru generarea de lasere cu bandă de 1,2 μm.
Recent, echipa de cercetare condusă de profesorul Pu Zhou din China este interesată de laserele cu fibră de mare putere în banda de 1,2 μm. Actualele lasere cu fibră de mare putere...laseresunt în principal lasere cu fibră dopate cu yterbiu în banda de 1 μm, iar puterea maximă de ieșire în banda de 1,2 μm este limitată la nivelul de 10 W. Lucrarea lor, intitulată „Laser cu fibră Raman reglabil de mare putere la o bandă de undă de 1,2 μm”, a fost publicată în Frontiers ofOptoelectronică.

FIG. 1: (a) Configurația experimentală a unui amplificator cu fibră Raman reglabil de mare putere și (b) a unui laser cu fibră Raman aleatoriu reglabil, la o bandă de 1,2 μm. PDF: fibră dopată cu fosfor; QBH: vrac de cuarț; WDM: multiplexor cu diviziune a lungimii de undă; SFS: sursă de lumină cu fibră superfluorescentă; P1: portul 1; P2: portul 2. P3: indică portul 3. Sursa: Zhang Yang și colab., Laser cu fibră Raman reglabil de mare putere la o bandă de undă de 1,2 μm, Frontiers of Optoelectronics (2024).
Ideea este de a utiliza efectul de împrăștiere Raman stimulată într-o fibră pasivă pentru a genera un laser de mare putere în banda de 1,2 μm. Împrăștierea Raman stimulată este un efect neliniar de ordinul trei care convertește fotonii la lungimi de undă mai mari.

Figura 2: Spectre de ieșire RFL aleatorii reglabile la lungimi de undă ale pompei (a) 1065-1074 nm și (b) 1077 nm (Δλ se referă la o lățime de linie de 3 dB). Sursa: Zhang Yang și colab., Laser cu fibră Raman reglabil de mare putere la o bandă de undă de 1,2 μm, Frontiers of Optoelectronics (2024).
Cercetătorii au folosit efectul de împrăștiere Raman stimulat în fibra dopată cu fosfor pentru a converti o fibră dopată cu yterbiu de mare putere, la o bandă de 1 μm, la o bandă de 1,2 μm. Un semnal Raman cu o putere de până la 735,8 W a fost obținut la 1252,7 nm, aceasta fiind cea mai mare putere de ieșire a unui laser cu fibră cu bandă de 1,2 μm raportată până în prezent.

Figura 3: (a) Putere maximă de ieșire și spectru de ieșire normalizat la diferite lungimi de undă ale semnalului. (b) Spectrul complet de ieșire la diferite lungimi de undă ale semnalului, în dB (Δλ se referă la o lățime de linie de 3 dB). Sursa: Zhang Yang și colab., Laser cu fibră Raman reglabil de mare putere la o bandă de undă de 1,2 μm, Frontiers of Optoelectronics (2024).

Figura: 4: (a) Spectru și (b) caracteristici de evoluție a puterii unui amplificator cu fibră Raman reglabil de mare putere la o lungime de undă de pompare de 1074 nm. Sursa: Zhang Yang și colab., Laser cu fibră Raman reglabil de mare putere la o bandă de undă de 1,2 μm, Frontiers of Optoelectronics (2024)