सफलता! दुनिया की सबसे ज़्यादा पावर वाली 3 μm मिड-इन्फ्रारेडफेमटोसेकंड फाइबर लेजर
फाइबर लेजरमध्य-अवरक्त लेजर आउटपुट प्राप्त करने के लिए, पहला कदम उपयुक्त फाइबर मैट्रिक्स सामग्री का चयन करना है। निकट-अवरक्त फाइबर लेजर में, क्वार्ट्ज ग्लास मैट्रिक्स सबसे आम फाइबर मैट्रिक्स सामग्री है जिसमें बहुत कम संचरण हानि, विश्वसनीय यांत्रिक शक्ति और उत्कृष्ट स्थिरता है। हालांकि, उच्च फोनन ऊर्जा (1150 सेमी -1) के कारण, क्वार्ट्ज फाइबर का उपयोग मध्य-अवरक्त लेजर संचरण के लिए नहीं किया जा सकता है। मध्य-अवरक्त लेजर के कम नुकसान वाले संचरण को प्राप्त करने के लिए, हमें कम फोनन ऊर्जा वाले अन्य फाइबर मैट्रिक्स सामग्रियों को फिर से चुनना होगा, जैसे सल्फाइड ग्लास मैट्रिक्स या फ्लोराइड ग्लास मैट्रिक्स। सल्फाइड फाइबर में सबसे कम फोनन ऊर्जा (लगभग 350 सेमी -1) होती है, लेकिन इसमें यह समस्या है कि डोपिंग सांद्रता को बढ़ाया नहीं जा सकता है, इसलिए यह मध्य-अवरक्त लेजर उत्पन्न करने के लिए लाभ फाइबर के रूप में उपयोग के लिए उपयुक्त नहीं है। हालाँकि फ्लोराइड ग्लास सब्सट्रेट में सल्फाइड ग्लास सब्सट्रेट की तुलना में थोड़ी अधिक फोनन ऊर्जा (550 सेमी-1) होती है, लेकिन यह 4 माइक्रोन से कम तरंग दैर्ध्य वाले मध्य-अवरक्त लेजर के लिए कम-हानि संचरण भी प्राप्त कर सकता है। इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि फ्लोराइड ग्लास सब्सट्रेट एक उच्च दुर्लभ पृथ्वी आयन डोपिंग सांद्रता प्राप्त कर सकता है, जो मध्य-अवरक्त लेजर उत्पादन के लिए आवश्यक लाभ प्रदान कर सकता है, उदाहरण के लिए, Er3+ के लिए सबसे परिपक्व फ्लोराइड ZBLAN फाइबर 10 mol तक की डोपिंग सांद्रता प्राप्त करने में सक्षम है। इसलिए, फ्लोराइड ग्लास मैट्रिक्स मध्य-अवरक्त फाइबर लेजर के लिए सबसे उपयुक्त फाइबर मैट्रिक्स सामग्री है।
हाल ही में शेनझेन विश्वविद्यालय में प्रोफेसर रुआन शुआंगचेन और प्रोफेसर गुओ चुन्यु की टीम ने एक उच्च शक्ति वाला फेम्टोसेकंड विकसित किया है।पल्स फाइबर लेजर2.8μm मोड-लॉक्ड Er:ZBLAN फाइबर ऑसिलेटर, सिंगल-मोड Er:ZBLAN फाइबर प्रीएम्पलीफायर और बड़े-मोड फील्ड Er:ZBLAN फाइबर मुख्य एम्पलीफायर से बना है।
हमारे शोध समूह के ध्रुवीकरण अवस्था और संख्यात्मक सिमुलेशन कार्य द्वारा नियंत्रित मध्य-अवरक्त अल्ट्रा-शॉर्ट पल्स के स्व-संपीड़न और प्रवर्धन सिद्धांत के आधार पर, बड़े-मोड ऑप्टिकल फाइबर के गैर-रेखीय दमन और मोड नियंत्रण विधियों, सक्रिय शीतलन प्रौद्योगिकी और डबल-एंडेड पंप की प्रवर्धन संरचना के साथ संयुक्त, सिस्टम 8.12W की औसत शक्ति और 148 fs की पल्स चौड़ाई के साथ 2.8μm अल्ट्रा-शॉर्ट पल्स आउटपुट प्राप्त करता है। इस शोध समूह द्वारा प्राप्त उच्चतम औसत शक्ति का अंतर्राष्ट्रीय रिकॉर्ड और ताज़ा हो गया।
चित्र 1 MOPA संरचना पर आधारित Er:ZBLAN फाइबर लेजर का संरचना आरेख
की संरचनाफेमटोसेकंड लेजरसिस्टम को चित्र 1 में दिखाया गया है। 3.1 मीटर लंबाई के सिंगल-मोड डबल-क्लैड Er:ZBLAN फाइबर को प्रीएम्पलीफायर में गेन फाइबर के रूप में इस्तेमाल किया गया था, जिसमें 7 mol.% की डोपिंग सांद्रता और 15 μm (NA = 0.12) का कोर व्यास था। मुख्य एम्पलीफायर में, 4 मीटर की लंबाई के साथ एक डबल क्लैड बड़े मोड फ़ील्ड Er:ZBLAN फाइबर को गेन फाइबर के रूप में इस्तेमाल किया गया था, जिसमें 6 mol.% की डोपिंग सांद्रता और 30 μm (NA = 0.12) का कोर व्यास था। बड़ा कोर व्यास गेन फाइबर को कम नॉनलाइनियर गुणांक देता है और यह उच्च पीक पावर और बड़ी पल्स ऊर्जा के पल्स आउटपुट को झेल सकता है। गेन फाइबर के दोनों सिरे AlF3 टर्मिनल कैप से जुड़े होते हैं।
पोस्ट करने का समय: फरवरी-19-2024