एक चीनी टीम ने 1.2μm बैंड उच्च-शक्ति ट्यूनेबल रमन फाइबर लेजर विकसित किया है

एक चीनी टीम ने 1.2μm बैंड उच्च-शक्ति ट्यूनेबल रमन विकसित किया हैफाइबर लेजर

लेजर स्रोत1.2μm 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 और आवृत्ति दोगुनी करके दृश्य प्रकाश उत्पन्न करने के लिए पंप स्रोतों के रूप में किया जा सकता है। 1.2μm बैंड में लेज़रों को विभिन्न प्रकार से प्राप्त किया गया है।ठोस अवस्था लेज़रों, शामिलअर्धचालक लेज़रों, डायमंड रमन लेज़र और फाइबर लेज़र। इन तीनों लेज़रों में, फाइबर लेज़र की सरल संरचना, अच्छी बीम गुणवत्ता और लचीले संचालन के फायदे हैं, जो इसे 1.2μm बैंड लेज़र उत्पन्न करने के लिए सबसे अच्छा विकल्प बनाता है।
हाल ही में, चीन में प्रोफेसर पु झोउ के नेतृत्व में एक शोध दल 1.2μm बैंड में उच्च-शक्ति वाले फाइबर लेज़रों में रुचि दिखा रहा है। वर्तमान उच्च-शक्ति वाले फाइबरपराबैंगनीकिरणमुख्य रूप से 1 माइक्रोन बैंड में यटरबियम-डोप्ड फाइबर लेजर हैं, और 1.2 माइक्रोन बैंड में अधिकतम आउटपुट पावर 10 डब्ल्यू के स्तर तक सीमित है। उनका काम, जिसका शीर्षक "1.2μm वेवबैंड पर उच्च शक्ति ट्यूनेबल रमन फाइबर लेजर" है, फ्रंटियर्स ऑफ में प्रकाशित हुआ था।Optoelectronics.

चित्र 1: (क) 1.2 μm बैंड पर एक उच्च-शक्ति ट्यूनेबल रमन फाइबर एम्पलीफायर और (ख) ट्यूनेबल रैंडम रमन फाइबर सीड लेजर का प्रायोगिक सेटअप। PDF: फॉस्फोरस-डोप्ड फाइबर; QBH: क्वार्ट्ज बल्क; WDM: वेवलेंथ डिवीजन मल्टीप्लेक्सर; SFS: सुपरफ्लोरोसेंट फाइबर प्रकाश स्रोत; P1: पोर्ट 1; P2: पोर्ट 2. P3: पोर्ट 3 को इंगित करता है। स्रोत: झांग यांग एट अल., 1.2 μm वेवबैंड पर उच्च-शक्ति ट्यूनेबल रमन फाइबर लेजर, फ्रंटियर्स ऑफ ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स (2024)।
विचार यह है कि निष्क्रिय फाइबर में प्रेरित रमन प्रकीर्णन प्रभाव का उपयोग करके 1.2μm बैंड में एक उच्च-शक्ति लेज़र उत्पन्न किया जाए। प्रेरित रमन प्रकीर्णन एक तृतीय-क्रम अरैखिक प्रभाव है जो फोटॉनों को लंबी तरंगदैर्घ्य में परिवर्तित करता है।

चित्र 2: (a) 1065-1074 nm और (b) 1077 nm पंप तरंगदैर्ध्य पर ट्यूनेबल रैंडम RFL आउटपुट स्पेक्ट्रा (Δλ 3 dB लाइनविड्थ को संदर्भित करता है)। स्रोत: झांग यांग एट अल., 1.2μm वेवबैंड पर उच्च शक्ति ट्यूनेबल रमन फाइबर लेज़र, फ्रंटियर्स ऑफ़ ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स (2024)।
शोधकर्ताओं ने फॉस्फोरस-डोप्ड फाइबर में उत्तेजित रमन प्रकीर्णन प्रभाव का उपयोग करके 1 माइक्रोमीटर बैंड पर उच्च-शक्ति वाले यटरबियम-डोप्ड फाइबर को 1.2 माइक्रोमीटर बैंड में परिवर्तित किया। 1252.7 नैनोमीटर पर 735.8 वाट तक की शक्ति वाला एक रमन सिग्नल प्राप्त किया गया, जो अब तक रिपोर्ट की गई 1.2 माइक्रोमीटर बैंड फाइबर लेज़र की उच्चतम आउटपुट शक्ति है।

चित्र 3: (a) विभिन्न सिग्नल तरंगदैर्ध्य पर अधिकतम आउटपुट शक्ति और सामान्यीकृत आउटपुट स्पेक्ट्रम। (b) विभिन्न सिग्नल तरंगदैर्ध्य पर पूर्ण आउटपुट स्पेक्ट्रम, dB में (Δλ 3 dB लाइनविड्थ को संदर्भित करता है)। स्रोत: झांग यांग एट अल., 1.2μm वेवबैंड पर उच्च शक्ति ट्यूनेबल रमन फाइबर लेज़र, फ्रंटियर्स ऑफ़ ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स (2024)।

चित्र 4: (क) 1074 नैनोमीटर की पंपिंग तरंगदैर्ध्य पर एक उच्च-शक्ति ट्यूनेबल रमन फाइबर एम्पलीफायर के स्पेक्ट्रम और (ख) शक्ति विकास विशेषताएँ। स्रोत: झांग यांग एट अल., 1.2μm तरंगदैर्ध्य पर उच्च-शक्ति ट्यूनेबल रमन फाइबर लेज़र, फ्रंटियर्स ऑफ़ ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स (2024)