सफलता! दुनिया की उच्चतम शक्ति 3 माइक्रोन मध्य-अवरक्तफेमटोसेकंड फाइबर लेजर
फाइबर लेजरमध्य-अवरक्त लेजर आउटपुट प्राप्त करने के लिए, पहला कदम उपयुक्त फाइबर मैट्रिक्स सामग्री का चयन करना है। निकट-अवरक्त फाइबर लेज़रों में, क्वार्ट्ज ग्लास मैट्रिक्स बहुत कम ट्रांसमिशन लॉस, विश्वसनीय यांत्रिक शक्ति और उत्कृष्ट स्थिरता के साथ सबसे आम फाइबर मैट्रिक्स सामग्री है। हालांकि, उच्च फोनन ऊर्जा (1150 सेमी -1) के कारण, क्वार्ट्ज फाइबर का उपयोग मध्य-अवरक्त लेजर ट्रांसमिशन के लिए नहीं किया जा सकता है। मध्य-अवरक्त लेजर के कम हानि संचरण को प्राप्त करने के लिए, हमें कम फोनन ऊर्जा के साथ अन्य फाइबर मैट्रिक्स सामग्री को फिर से चयन करने की आवश्यकता है, जैसे कि सल्फाइड ग्लास मैट्रिक्स या फ्लोराइड ग्लास मैट्रिक्स। सल्फाइड फाइबर में सबसे कम फोनन ऊर्जा (लगभग 350 सेमी -1) होती है, लेकिन यह समस्या है कि डोपिंग एकाग्रता 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। हालांकि फ्लोराइड ग्लास सब्सट्रेट में सल्फाइड ग्लास सब्सट्रेट की तुलना में थोड़ा अधिक फोनन ऊर्जा (550 सेमी -1) होती है, लेकिन यह 4 माइक्रोन से कम तरंग दैर्ध्य के साथ 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 एकाग्रता को प्राप्त कर सकता है, जो मध्य-अवरक्त लेजर पीढ़ी के लिए आवश्यक लाभ प्रदान कर सकता है, उदाहरण के लिए, ईआर 3+ के लिए सबसे परिपक्व फ्लोराइड ज़ब्लन फाइबर 10 मोल तक की डोपिंग एकाग्रता प्राप्त करने में सक्षम है। इसलिए, फ्लोराइड ग्लास मैट्रिक्स मध्य-अवरक्त फाइबर लेजर के लिए सबसे उपयुक्त फाइबर मैट्रिक्स सामग्री है।
हाल ही में, शेन्ज़ेन विश्वविद्यालय में प्रोफेसर रुआन शुआंगचेन और प्रोफेसर गुओ चुनायू की टीम ने एक उच्च-शक्ति वाले फेमटोसेकंड विकसित कियापल्स फाइबर लेजर2.8μM मोड-लॉक किए गए ईआर से बना: Zblan फाइबर ऑसिलेटर, सिंगल-मोड ईआर: Zblan फाइबर Preamplifier और बड़े-मोड फ़ील्ड ER: ZBLAN फाइबर मुख्य एम्पलीफायर।
हमारे शोध समूह के ध्रुवीकरण राज्य और संख्यात्मक सिमुलेशन वर्क द्वारा नियंत्रित मध्य-अवरक्त अल्ट्रा-शॉर्ट पल्स के स्व-संपीड़न और प्रवर्धन सिद्धांत के आधार पर, बड़े-मोड ऑप्टिकल फाइबर के नॉनलाइनर दमन और मोड नियंत्रण विधियों के साथ संयुक्त, सक्रिय शीतलन प्रौद्योगिकी और डबल-एंडेड पंप के प्रवर्धन संरचना, सिस्टम 2.8μM अल्ट्रा-शॉर्ट पल्स आउटपुट के साथ। इस शोध समूह द्वारा प्राप्त उच्चतम औसत शक्ति का अंतर्राष्ट्रीय रिकॉर्ड और अधिक ताज़ा किया गया था।
चित्रा 1 ईआर की संरचना आरेख: ZBLAN फाइबर लेजर MOPA संरचना पर आधारित
की संरचनाफेमटोसेकंड लेजरसिस्टम को चित्र 1 में दिखाया गया है। सिंगल-मोड डबल-क्लैड ईआर: 3.1 मीटर की लंबाई के Zblan फाइबर का उपयोग 7 मोल की डोपिंग एकाग्रता के साथ preamplifier में लाभ फाइबर के रूप में किया गया था।% और 15 μM (Na = 0.12) का एक कोर व्यास। मुख्य एम्पलीफायर में, एक डबल क्लैड लार्ज मोड फ़ील्ड ईआर: 4 मीटर की लंबाई के साथ ZBLAN फाइबर का उपयोग 6 mol की डोपिंग एकाग्रता के साथ लाभ फाइबर के रूप में किया गया था।% और 30 μM (Na = 0.12) का एक कोर व्यास। बड़ा कोर व्यास लाभ फाइबर को कम नॉनलाइनियर गुणांक बनाता है और बड़ी नाड़ी ऊर्जा के उच्च शिखर शक्ति और पल्स आउटपुट का सामना कर सकता है। लाभ फाइबर के दोनों छोर ALF3 टर्मिनल कैप के लिए जुड़े हुए हैं।
पोस्ट टाइम: फरवरी -19-2024