एक चीनी टीम ने 1.2 माइक्रोमीटर बैंड का उच्च-शक्ति वाला ट्यूनेबल रमन फाइबर लेजर विकसित किया है।

एक चीनी टीम ने 1.2 माइक्रोमीटर बैंड का उच्च-शक्ति वाला ट्यूनेबल रमन स्पेक्ट्रोस्कोपी विकसित किया है।फाइबर लेजर

लेजर स्रोत1.2 μm बैंड में काम करने वाले लेज़रों के फोटोडायनामिक थेरेपी, बायोमेडिकल डायग्नोस्टिक्स और ऑक्सीजन सेंसिंग में कुछ अनूठे अनुप्रयोग हैं। इसके अलावा, इनका उपयोग मध्य-अवरक्त प्रकाश के पैरामीट्रिक उत्पादन के लिए पंप स्रोतों के रूप में और आवृत्ति दोहरीकरण द्वारा दृश्य प्रकाश उत्पन्न करने के लिए किया जा सकता है। 1.2 μm बैंड में विभिन्न प्रकार के लेज़र प्राप्त किए गए हैं।ठोस-अवस्था लेजर, शामिलसेमीकंडक्टर लेजरडायमंड रमन लेजर और फाइबर लेजर। इन तीनों लेजरों में से, फाइबर लेजर की संरचना सरल, बीम की गुणवत्ता अच्छी और संचालन में लचीलापन जैसे फायदे हैं, जो इसे 1.2μm बैंड लेजर उत्पन्न करने के लिए सबसे अच्छा विकल्प बनाते हैं।
हाल ही में, चीन में प्रोफेसर पु झोउ के नेतृत्व वाली शोध टीम 1.2 माइक्रोमीटर बैंड में उच्च-शक्ति फाइबर लेजर में रुचि दिखा रही है। वर्तमान उच्च शक्ति फाइबरपराबैंगनीकिरणमुख्यतः 1 μm बैंड में यटरबियम-डॉप्ड फाइबर लेजर हैं, और 1.2 μm बैंड में अधिकतम आउटपुट पावर 10 W तक सीमित है। उनका शोध कार्य, जिसका शीर्षक "1.2 μm वेवबैंड पर उच्च शक्ति ट्यूनेबल रमन फाइबर लेजर" है, फ्रंटियर्स ऑफ जर्नल ऑफ केमिकल इंजीनियरिंग जर्नल ऑफ कंप्यूटेशनल साइंसेज में प्रकाशित हुआ था।Optoelectronics.

चित्र 1: (a) उच्च-शक्ति वाले ट्यूनेबल रमन फाइबर एम्पलीफायर का प्रायोगिक सेटअप और (b) 1.2 μm बैंड पर ट्यूनेबल रैंडम रमन फाइबर सीड लेजर। PDF: फॉस्फोरस-डॉप्ड फाइबर; QBH: क्वार्ट्ज बल्क; WDM: वेवलेंथ डिवीजन मल्टीप्लेक्सर; SFS: सुपरफ्लोरोसेंट फाइबर लाइट सोर्स; P1: पोर्ट 1; P2: पोर्ट 2. P3: पोर्ट 3 को दर्शाता है। स्रोत: झांग यांग एट अल., 1.2 μm वेवबैंड पर उच्च शक्ति वाला ट्यूनेबल रमन फाइबर लेजर, फ्रंटियर्स ऑफ ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स (2024)।
इस परियोजना का उद्देश्य निष्क्रिय तंतुओं में उत्तेजित रमन प्रकीर्णन प्रभाव का उपयोग करके 1.2μm बैंड में उच्च-शक्ति वाला लेजर उत्पन्न करना है। उत्तेजित रमन प्रकीर्णन एक तृतीय-क्रम गैर-रेखीय प्रभाव है जो फोटॉनों को दीर्घ तरंगदैर्ध्य में परिवर्तित करता है।

चित्र 2: (a) 1065-1074 एनएम और (b) 1077 एनएम पंप तरंगदैर्ध्य पर ट्यूनेबल रैंडम आरएफएल आउटपुट स्पेक्ट्रा (Δλ 3 dB लाइनविड्थ को दर्शाता है)। स्रोत: झांग यांग एट अल., 1.2μm वेवबैंड पर उच्च शक्ति ट्यूनेबल रमन फाइबर लेजर, फ्रंटियर्स ऑफ ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स (2024)।
शोधकर्ताओं ने फॉस्फोरस-मिश्रित फाइबर में उत्तेजित रमन प्रकीर्णन प्रभाव का उपयोग करके 1 μm बैंड पर उच्च-शक्ति वाले यटरबियम-मिश्रित फाइबर को 1.2 μm बैंड में परिवर्तित किया। 1252.7 nm पर 735.8 W तक की शक्ति वाला रमन सिग्नल प्राप्त हुआ, जो अब तक रिपोर्ट किए गए 1.2 μm बैंड फाइबर लेजर की उच्चतम आउटपुट शक्ति है।

चित्र 3: (a) विभिन्न सिग्नल तरंगदैर्ध्यों पर अधिकतम आउटपुट शक्ति और मानकीकृत आउटपुट स्पेक्ट्रम। (b) विभिन्न सिग्नल तरंगदैर्ध्यों पर पूर्ण आउटपुट स्पेक्ट्रम, dB में (Δλ 3 dB लाइनविड्थ को दर्शाता है)। स्रोत: झांग यांग एट अल., 1.2μm वेवबैंड पर उच्च शक्ति ट्यूनेबल रमन फाइबर लेजर, फ्रंटियर्स ऑफ ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स (2024)।

चित्र 4: (a) स्पेक्ट्रम और (b) 1074 एनएम की पंपिंग तरंगदैर्ध्य पर उच्च-शक्ति ट्यूनेबल रमन फाइबर एम्पलीफायर की शक्ति विकास विशेषताएँ। स्रोत: झांग यांग एट अल., 1.2μm वेवबैंड पर उच्च शक्ति ट्यूनेबल रमन फाइबर लेजर, फ्रंटियर्स ऑफ ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स (2024)