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 o bandă de 1,2 μm Raman reglabil de mare puterelaser cu fibră

Surse lasercare operează în banda de 1,2 μm au câteva aplicații unice în terapia fotodinamică, diagnosticarea biomedicală și detectarea oxigenului. În plus, ele pot fi folosite ca surse de pompă 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 realizate cu diferitelasere cu stare solidă, inclusivlasere semiconductoare, lasere Raman cu diamante și lasere cu fibră. Printre aceste trei lasere, laserul cu fibră are avantajele structurii simple, a calității bune a fasciculului și a funcționării flexibile, ceea ce îl face cea mai bună alegere pentru a genera laser 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. Fibră de mare putere actualălaseresunt în principal lasere cu fibră dopate cu itterbiu 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 banda de undă de 1,2 μm”, a fost publicat în Frontiers ofOptoelectronica.

SMOCHIN. 1: (a) Configurare experimentală a unui amplificator de fibră Raman reglabil de mare putere și (b) laser de semințe de fibră Raman aleator reglabil la bandă de 1,2 μm. PDF: fibră dopată cu fosfor; QBH: Cuarț în vrac; WDM: Multiplexor cu diviziune în lungime 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 banda de undă de 1,2 μm, Frontiers of Optoelectronics (2024).
Ideea este de a folosi efectul de împrăștiere Raman stimulat într-o fibră pasivă pentru a genera un laser de mare putere în banda de 1,2 μm. Imprăștirea Raman stimulată este un efect neliniar de ordinul trei care convertește fotonii în lungimi de undă mai mari.

Figura 2: Spectre de ieșire aleatoare RFL reglabile la (a) 1065-1074 nm și (b) lungimi de undă ale pompei de 1077 nm (Δλ se referă la 3 dB lățime de linie). 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 itterbiu de mare putere la o bandă de 1 μm în 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, care este cea mai mare putere de ieșire a unui laser cu fibră în bandă de 1,2 μm raportată până în prezent.

Figura 3: (a) Puterea maximă de ieșire și spectrul de ieșire normalizat la diferite lungimi de undă a semnalului. (b) Spectrul de ieșire complet la diferite lungimi de undă de semnal, în dB (Δλ se referă la 3 dB lățime de linie). 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) Spectrul și (b) caracteristicile evoluției 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)