Een Chinees team heeft een krachtige, afstembare Raman-fiberlaser met een band van 1,2 μm ontwikkeld

Een Chinees team heeft een afstembare Raman met hoog vermogen van 1,2 μm band ontwikkeldfiber laser

Laserbronnendie in de 1,2 μm-band opereren, hebben een aantal unieke toepassingen in fotodynamische therapie, biomedische diagnostiek en zuurstofdetectie. Bovendien kunnen ze worden gebruikt als pompbronnen voor het parametrisch genereren van midden-infraroodlicht en voor het genereren van zichtbaar licht door frequentieverdubbeling. Lasers in de 1,2 μm-band zijn met verschillende bereiktlasers in vaste toestand, inbegrepenhalfgeleider lasers, diamant Raman-lasers en fiberlasers. Van deze drie lasers heeft fiberlaser de voordelen van een eenvoudige structuur, goede straalkwaliteit en flexibele werking, waardoor het de beste keuze is om een ​​bandlaser van 1,2 μm te genereren.
Onlangs is het onderzoeksteam onder leiding van professor Pu Zhou in China geïnteresseerd in krachtige fiberlasers in de 1,2 μm-band. De huidige hoogvermogenvezellaserszijn voornamelijk met ytterbium gedoteerde fiberlasers in de 1 μm-band, en het maximale uitgangsvermogen in de 1,2 μm-band is beperkt tot het niveau van 10 W. Hun werk, getiteld “High power afstembare Raman-fiberlaser op 1,2 μm golfband”, werd gepubliceerd in Grenzen vanOpto-elektronica.

AFB. 1: (a) Experimentele opstelling van een krachtige afstembare Raman-vezelversterker en (b) afstembare willekeurige Raman-vezelzaadlaser met een band van 1,2 μm. PDF: met fosfor gedoteerde vezel; QBH: Kwartsbulk; WDM: Multiplexer met golflengteverdeling; SFS: superfluorescerende vezellichtbron; P1: poort 1; P2: poort 2. P3: geeft poort 3 aan. Bron: Zhang Yang et al., Afstembare Raman-vezellaser met hoog vermogen bij een golfband van 1,2 μm, 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: Afstembare willekeurige RFL-uitgangsspectra bij (a) 1065-1074 nm en (b) 1077 nm pompgolflengten (Δλ verwijst naar lijnbreedte van 3 dB). Bron: Zhang Yang et al., Afstembare Raman-vezellaser met hoog vermogen bij een golfband van 1,2 μm, Frontiers of Optoelectronics (2024).
De onderzoekers gebruikten het gestimuleerde Raman-verstrooiingseffect in de met fosfor gedoteerde vezel om een ​​krachtige ytterbium-gedoteerde vezel met een band van 1 μm om te zetten in een band van 1,2 μm. Een Raman-signaal met een vermogen tot 735,8 W werd verkregen bij 1252,7 nm, wat het hoogste uitgangsvermogen is van een tot nu toe gerapporteerde 1,2 μm-bandvezellaser.

Figuur 3: (a) Maximaal uitgangsvermogen en genormaliseerd uitgangsspectrum bij verschillende signaalgolflengten. (b) Volledig uitgangsspectrum bij verschillende signaalgolflengten, in dB (Δλ verwijst naar lijnbreedte van 3 dB). Bron: Zhang Yang et al., Afstembare Raman-vezellaser met hoog vermogen bij een golfband van 1,2 μm, Frontiers of Optoelectronics (2024).

Figuur:4: (a) Spectrum- en (b) vermogensevolutiekarakteristieken van een krachtige, afstembare Raman-vezelversterker bij een pompgolflengte van 1074 nm. Bron: Zhang Yang et al., Afstembare Raman-vezellaser met hoog vermogen bij een golfband van 1,2 μm, Frontiers of Optoelectronics (2024)