Torri tir newydd! Pŵer uchaf y byd 3 μm canol-isgochlaser ffibr femtosecond
Laser ffibri gyflawni allbwn laser canol-isgoch, y cam cyntaf yw dewis y deunydd matrics ffibr priodol. Mewn laserau ffibr bron-is-goch, matrics gwydr cwarts yw'r deunydd matrics ffibr mwyaf cyffredin gyda cholled trosglwyddo isel iawn, cryfder mecanyddol dibynadwy a sefydlogrwydd rhagorol. Fodd bynnag, oherwydd yr egni ffonon uchel (1150 cm-1), ni ellir defnyddio ffibr cwarts ar gyfer trosglwyddiad laser isgoch canol. Er mwyn cyflawni trosglwyddiad colled isel o laser isgoch canol, mae angen i ni ail-ddewis deunyddiau matrics ffibr eraill gydag egni ffonon is, megis matrics gwydr sylffid neu fatrics gwydr fflworid. Mae gan ffibr sylffid yr egni ffonon isaf (tua 350 cm-1), ond mae ganddo'r broblem na ellir cynyddu'r crynodiad dopio, felly nid yw'n addas i'w ddefnyddio fel ffibr ennill i gynhyrchu laser isgoch canol. Er bod gan y swbstrad gwydr fflworid egni ffonon ychydig yn uwch (550 cm-1) na'r swbstrad gwydr sylffid, gall hefyd gyflawni trosglwyddiad colled isel ar gyfer laserau isgoch canol gyda thonfeddi llai na 4 μm. Yn bwysicach fyth, gall y swbstrad gwydr fflworid gyflawni crynodiad dopio ïon daear prin uchel, a all ddarparu'r cynnydd sy'n ofynnol ar gyfer cynhyrchu laser canol-is-goch, er enghraifft, mae'r ffibr ZBLAN fflworid mwyaf aeddfed ar gyfer Er3+ wedi gallu cyflawni crynodiad dopio o hyd at 10 mol. Felly, matrics gwydr fflworid yw'r deunydd matrics ffibr mwyaf addas ar gyfer laserau ffibr canol-is-goch.
Yn ddiweddar, datblygodd tîm yr Athro Ruan Shuangchen a'r Athro Guo Chunyu ym Mhrifysgol Shenzhen femtosecond pŵer uchellaser ffibr pwlssy'n cynnwys 2.8μm wedi'i gloi gan fodd modd Er: osgiliadur ffibr ZBLAN, rhagamplifier ffibr Er:ZBLAN un modd a maes modd mawr Er: prif fwyhadur ffibr ZBLAN.
Yn seiliedig ar ddamcaniaeth hunan-gywasgu ac ymhelaethu pwls uwch-fyr canol isgoch a reolir gan gyflwr polareiddio a gwaith efelychu rhifiadol ein grŵp ymchwil, ynghyd ag ataliad aflinol a dulliau rheoli modd o ffibr optegol modd mawr, technoleg oeri gweithredol ac ymhelaethu. strwythur pwmp pen dwbl, mae'r system yn cael allbwn pwls ultra-byr 2.8μm gyda phŵer cyfartalog o 8.12W a lled pwls o 148 fs. Adnewyddwyd y record ryngwladol o'r pŵer cyfartalog uchaf a gyflawnwyd gan y grŵp ymchwil hwn ymhellach.
Ffigur 1 Diagram strwythur o laser ffibr Er:ZBLAN yn seiliedig ar strwythur MOPA
Mae strwythur ylaser femtoseconddangosir y system yn Ffigur 1. Defnyddiwyd y ffibr Er:ZBLAN cladin dwbl un modd o hyd 3.1 m fel y ffibr cynnydd yn y rhagfwyhadur gyda chrynodiad dopio o 7 mol.% a diamedr craidd o 15 μm (NA = 0.12). Yn y prif fwyhadur, defnyddiwyd ffibr maes modd mawr wedi'i orchuddio'n ddwbl â hyd o 4 m fel y ffibr cynnydd gyda chrynodiad dopio o 6 mol.% a diamedr craidd o 30 μm (NA = 0.12). Mae'r diamedr craidd mwy yn golygu bod gan y ffibr ennill gyfernod aflinol is a gall wrthsefyll pŵer brig uwch ac allbwn pwls o ynni pwls mwy. Mae dau ben y ffibr cynnydd yn cael eu hasio i gap terfynell AlF3.
Amser post: Chwefror-19-2024