Et kinesisk lag har utviklet en 1,2μm bånd med høy effekt avstemt Raman Fiber Laser

Et kinesisk lag har utviklet et 1,2μm band med høy effekt avstemt RamanFiberlaser

LaserkilderÅ operere i 1,2μM -båndet har noen unike bruksområder innen fotodynamisk terapi, biomedisinsk diagnostikk og oksygenfølelse. I tillegg kan de brukes som pumpekilder for parametrisk generering av midtinfrarødt lys og for å generere synlig lys ved frekvens dobling. Lasere i 1,2 μm -båndet er oppnådd med forskjelligeSolid-state-lasere, inkluderthalvlederlasere, Diamond Raman -lasere og fiberlasere. Blant disse tre laserne har fiberlaser fordelene med enkel struktur, god strålekvalitet og fleksibel drift, noe som gjør det til det beste valget å generere 1,2μm båndlaser.
Nylig er forskerteamet ledet av professor Pu Zhou i Kina interessert i høyeffekt fiberlasere i 1,2μM-båndet. Den nåværende høye kraftfiberlasereer hovedsakelig Ytterbium-dopede fiberlasere i 1 μm-båndet, og den maksimale utgangseffekten i 1,2 μm-båndet er begrenset til nivået på 10 W. Deres arbeid, med tittelen “High Power Tunable Raman Fiber Laser på 1,2μm bølgebånd,” ble publisert i Frontiers ofOptoelektronikk.

Fig. 1: (a) Eksperimentelt oppsett av en høykraft avstembar Raman-fiberforsterker og (b) avstembar tilfeldig Raman-fiberlaser ved 1,2 μm bånd. PDF: Fosfor-dopet fiber; QBH: kvartsbulk; WDM: Multiplexer av bølgelengde divisjon; SFS: Overfluorescerende fiberlyskilde; P1: port 1; P2: Port 2. P3: Indikerer port 3. Kilde: Zhang Yang et al., Høyt kraftig Raman -fiberlaser ved 1,2μm bølgebånd, grenser for optoelektronikk (2024).
Tanken er å bruke den stimulerte Raman-spredningseffekten i en passiv fiber for å generere en høykraft-laser i 1,2μM-båndet. Stimulert Raman-spredning er en tredje ordens ikke-lineær effekt som konverterer fotoner til lengre bølgelengder.

Figur 2: Avstembare tilfeldige RFL-utgangsspektre ved (a) 1065-1074 nm og (b) 1077 nm pumpebølgelengder (Δλ refererer til 3 dB linjebredde). Kilde: Zhang Yang et al., Høy effekt avstembar Raman -fiberlaser ved 1,2μm bølgebånd, grenser for optoelektronikk (2024).
Forskerne brukte den stimulerte Raman-spredningseffekten i den fosfor-dopede fiberen for å konvertere et høy effekt YTTERBIUM-dopet fiber ved 1 μm bånd til 1,2 μm bånd. Et Raman -signal med en kraft på opptil 735,8 W ble oppnådd ved 1252,7 nm, som er den høyeste utgangseffekten til en 1,2 μm båndfiberlaser rapportert til dags dato.

Figur 3: (a) Maksimal utgangseffekt og normalisert utgangsspektrum ved forskjellige signalbølgelengder. (b) Full utgangsspektrum ved forskjellige signalbølgelengder, i db (Δλ refererer til 3 dB linjebredde). Kilde: Zhang Yang et al., Høy effekt avstembar Raman -fiberlaser ved 1,2μm bølgebånd, grenser for optoelektronikk (2024).

Figur: 4: (a) Spectrum og (b) Kraftutviklingskarakteristikker for en høykraft avstembar Raman-fiberforsterker ved en pumpende bølgelengde på 1074 nm. Kilde: Zhang Yang et al., High Power Tunable Raman Fiber Laser ved 1,2μm bølgebånd, Frontiers of Optoelectronics (2024)