Un equip xinès ha desenvolupat un làser de fibra sintonitzable de fibra sintonitzada de 1,2 μm de banda elevada

Un equip xinès ha desenvolupat un Raman ajustable de 1,2 μm de bandalàser de fibra

Fonts làserEl funcionament a la banda de 1,2 μm té algunes aplicacions úniques en teràpia fotodinàmica, diagnòstic biomèdica i detecció d’oxigen. A més, es poden utilitzar com a fonts de bomba per a la generació paramètrica de llum infraroja mitjana i per generar llum visible per doblatge de freqüència. S'han aconseguit làsers a la banda de 1,2 μm amb diferentslàsers d’estat sòlid, inclòslàsers semiconductors, làsers de Raman de diamants i làsers de fibra. Entre aquests tres làsers, el làser de fibra té els avantatges de l'estructura simple, la qualitat del feix i el funcionament flexible, cosa que el converteix en la millor opció per generar làser de banda de 1,2 μm.
Recentment, l’equip de recerca dirigit pel professor Pu Zhou a la Xina està interessat en làsers de fibra d’alta potència a la banda de 1,2 μm. La fibra d’alta potència actuallàserssón principalment làsers de fibra dopada amb ytterbium a la banda d’1 μm, i la potència màxima de sortida a la banda d’1,2 μm està limitada al nivell de 10 W. El seu treball, titulat “Làser de fibra raman sintonitzable d’alta potència a 1,2 μm de banda d’ona”, es va publicar a Frontiers ofOptoelectrònica.

Fig. 1: (a) Configuració experimental d’un amplificador de fibra raman ajustable d’alta potència i (b) làser de llavors de fibra raman aleatòria ajustable a 1,2 μm de banda. PDF: fibra dopada per fòsfor; QBH: granel de quars; WDM: multiplexor de divisió de longitud d'ona; SFS: font de llum de fibra superfluorescent; P1: Port 1; P2: Port 2. P3: indica el port 3. Font: Zhang Yang et al., Làser de fibra raman ajustable d’alta potència a 1,2 μm de banda d’ona, fronteres d’optoelectrònica (2024).
La idea és utilitzar l’efecte de dispersió de Raman estimulat en una fibra passiva per generar un làser d’alta potència a la banda de 1,2 μm. La dispersió de Raman estimulada és un efecte no lineal de tercer ordre que converteix els fotons en longituds d'ona més llargues.

Figura 2: Espectres de sortida RFL aleatoris ajustables a (a) 1065-1074 nm i (b) longituds d'ona de la bomba de 1077 nm (Δλ es refereix a l'amplada de línia de 3 dB). Font: Zhang Yang et al., Làser de fibra raman ajustable d’alta potència a 1,2 μm de banda d’ona, fronteres d’optoelectrònica (2024).
Els investigadors van utilitzar l'efecte de dispersió de Raman estimulat en la fibra dopada per fòsfor per convertir una fibra dopada per ytterbium d'alta potència a 1 μm de banda a 1,2 μm de banda. Es va obtenir un senyal Raman amb una potència de fins a 735,8 W a 1252,7 nm, que és la potència de sortida més alta d’un làser de fibra de 1,2 μm de banda que fins ara es va informar.

Figura 3: (a) Potència de sortida màxima i espectre de sortida normalitzada a diferents longituds d'ona del senyal. (b) Espectre de sortida completa a diferents longituds d'ona del senyal, en dB (Δλ es refereix a l'amplada de línia de 3 dB). Font: Zhang Yang et al., Làser de fibra raman ajustable d’alta potència a 1,2 μm de banda d’ona, fronteres d’optoelectrònica (2024).

Figura: 4: (a) Espectre i (b) Característiques de l'evolució de la potència d'un amplificador de fibra sintonitzable de fibra sintonitzada de gran potència a una longitud d'ona de bombament de 1074 nm. Font: Zhang Yang et al., Làser de fibra raman ajustable d'alta potència a 1,2μm de banda d'ona, fronteres d'optoelectrònica (2024)