Een Chinees team heeft een krachtige, afstemmbare Raman-vezellaser ontwikkeld met een golflengte van 1,2 μm.

Een Chinees team heeft een krachtige, afstembare Raman-detector ontwikkeld voor de 1,2 μm-band.vezellaser

LaserbronnenLasers die werken in de 1,2 μm-band hebben unieke toepassingen in fotodynamische therapie, biomedische diagnostiek en zuurstofdetectie. Daarnaast kunnen ze worden gebruikt als pompbronnen voor parametrische generatie van midden-infrarood licht en voor het genereren van zichtbaar licht door frequentieverdubbeling. Lasers in de 1,2 μm-band zijn met verschillende methoden gerealiseerd.vastestoflasers, inbegrepenhalfgeleiderlasersDiamant-Ramanlasers en vezellasers. Van deze drie lasers heeft de vezellaser de voordelen van een eenvoudige structuur, goede straalkwaliteit en flexibele werking, waardoor het de beste keuze is voor het genereren van laserlicht in de 1,2 μm-band.
Het onderzoeksteam onder leiding van professor Pu Zhou in China heeft zich de laatste tijd verdiept in krachtige vezellasers in de 1,2 μm-band. De huidige krachtige vezellaserslasersHet betreft voornamelijk met ytterbium gedoteerde vezellasers in de 1 μm-band, en het maximale uitgangsvermogen in de 1,2 μm-band is beperkt tot ongeveer 10 W. Hun werk, getiteld "High power tunable Raman fiber laser at 1.2μm waveband", werd gepubliceerd in Frontiers ofOpto-elektronica.

FIG. 1: (a) Experimentele opstelling van een krachtige afstembare Raman-vezelversterker en (b) afstembare willekeurige Raman-vezelzaadlaser in de 1,2 μm-band. PDF: fosforgedoteerde vezel; QBH: kwartsbulk; WDM: golflengteverdelingsmultiplexer; SFS: superfluorescerende vezellichtbron; P1: poort 1; P2: poort 2. P3: geeft poort 3 aan. Bron: Zhang Yang et al., High power tunable Raman fiber laser at 1.2μm waveband, Frontiers of Optoelectronics (2024).
Het idee is om het gestimuleerde Raman-verstrooiingseffect in een passieve vezel te gebruiken om een ​​krachtige laser in de 1,2 μm-band te genereren. Gestimuleerde Raman-verstrooiing is een niet-lineair effect van de derde orde dat fotonen omzet in langere golflengten.

Figuur 2: Afstembaar willekeurig RFL-uitgangsspectrum bij (a) 1065-1074 nm en (b) 1077 nm pompgolflengten (Δλ verwijst naar de 3 dB-lijnbreedte). Bron: Zhang Yang et al., High power tunable Raman fiber laser at 1.2μm waveband, Frontiers of Optoelectronics (2024).
De onderzoekers gebruikten het gestimuleerde Raman-verstrooiingseffect in de fosforgedopte vezel om een ​​krachtige ytterbiumgedopte vezel in de 1 μm-band om te zetten naar de 1,2 μm-band. Er werd een Raman-signaal met een vermogen tot 735,8 W verkregen bij 1252,7 nm, wat het hoogste uitgangsvermogen is dat tot nu toe is gerapporteerd voor een vezellaser in de 1,2 μm-band.

Figuur 3: (a) Maximaal uitgangsvermogen en genormaliseerd uitgangsspectrum bij verschillende signaalgolflengten. (b) Volledig uitgangsspectrum bij verschillende signaalgolflengten, in dB (Δλ verwijst naar de 3 dB-lijnbreedte). Bron: Zhang Yang et al., High power tunable Raman fiber laser at 1.2μm waveband, Frontiers of Optoelectronics (2024).

Figuur 4: (a) Spectrum en (b) vermogensontwikkelingskarakteristieken van een krachtige, afstemmbare Raman-vezelversterker bij een pompgolflengte van 1074 nm. Bron: Zhang Yang et al., High power tunable Raman fiber laser at 1.2μm waveband, Frontiers of Optoelectronics (2024)