Kalampusan! Ang pinakataas nga gahum sa kalibutan nga 3 μm mid-infrared femtosecond fiber laser

Kalampusan! Ang pinakataas nga gahum sa kalibutan nga 3 μm mid-infraredfemtosecond fiber laser

Fiber laserAron makab-ot ang mid-infrared laser output, ang unang lakang mao ang pagpili sa angay nga fiber matrix material. Sa near-infrared fiber lasers, ang quartz glass matrix mao ang labing komon nga fiber matrix material nga adunay ubos kaayo nga transmission loss, kasaligan nga mekanikal nga kusog ug maayo kaayo nga kalig-on. Bisan pa, tungod sa taas nga phonon energy (1150 cm-1), ang quartz fiber dili magamit alang sa mid-infrared laser transmission. Aron makab-ot ang ubos nga loss transmission sa mid-infrared laser, kinahanglan natong pilion pag-usab ang ubang fiber matrix materials nga adunay mas ubos nga phonon energy, sama sa sulfide glass matrix o fluoride glass matrix. Ang sulfide fiber adunay labing ubos nga phonon energy (mga 350 cm-1), apan adunay problema nga ang doping concentration dili madugangan, busa dili kini angay gamiton isip gain fiber aron makamugna og mid-infrared laser. Bisan tuod ang fluoride glass substrate adunay gamay nga mas taas nga phonon energy (550 cm-1) kaysa sa sulfide glass substrate, makab-ot usab niini ang low-loss transmission alang sa mid-infrared lasers nga adunay wavelengths nga ubos sa 4 μm. Mas importante, ang fluoride glass substrate makab-ot ang taas nga rare earth ion doping concentration, nga makahatag sa gain nga gikinahanglan para sa mid-infrared laser generation, pananglitan, ang pinakahamtong nga fluoride ZBLAN fiber para sa Er3+ nakahimo sa pagkab-ot sa doping concentration nga hangtod sa 10 mol. Busa, ang fluoride glass matrix mao ang labing angay nga fiber matrix material para sa mid-infrared fiber lasers.

Bag-ohay lang, ang grupo nila ni Propesor Ruan Shuangchen ug Propesor Guo Chunyu sa Shenzhen University nakaugmad og usa ka high-power femtosecondlaser nga fiber sa pulsogilangkoban sa 2.8μm mode-locked Er:ZBLAN fiber oscillator, single-mode Er:ZBLAN fiber preamplifier ug large-mode field Er:ZBLAN fiber main amplifier.
Base sa self-compression ug amplification theory sa mid-infrared ultra-short pulse nga gikontrolar sa polarization state ug numerical simulation work sa among research group, inubanan sa nonlinear suppression ug mode control methods sa large-mode optical fiber, active cooling technology ug amplification structure sa double-ended pump, ang sistema nakakuha og 2.8μm ultra-short pulse output nga adunay average power nga 8.12W ug pulse width nga 148 fs. Ang internasyonal nga rekord sa pinakataas nga average power nga nakab-ot niini nga research group gi-update pa.

Hulagway 1 Dayagram sa istruktura sa Er:ZBLAN fiber laser base sa istruktura sa MOPA
Ang istruktura safemtosecond nga laserAng sistema gipakita sa Figure 1. Ang single-mode double-clad Er:ZBLAN fiber nga may gitas-on nga 3.1 m gigamit isip gain fiber sa preamplifier nga may doping concentration nga 7 mol.% ug core diameter nga 15 μm (NA = 0.12). Sa main amplifier, usa ka double clad large mode field Er:ZBLAN fiber nga may gitas-on nga 4 m ang gigamit isip gain fiber nga may doping concentration nga 6 mol.% ug core diameter nga 30 μm (NA = 0.12). Ang mas dako nga core diameter naghimo sa gain fiber nga adunay mas ubos nga nonlinear coefficient ug makasugakod sa mas taas nga peak power ug pulse output sa mas dako nga pulse energy. Ang duha ka tumoy sa gain fiber gi-fuse sa AlF3 terminal cap.