Un equip xinès ha desenvolupat un làser de fibra Raman ajustable d'alta potència de banda d'1,2 μm

Un equip xinès ha desenvolupat un Raman ajustable d'alta potència de banda d'1,2 μmlàser de fibra

Fonts làserque operen a la banda d'1,2 μm tenen algunes aplicacions úniques en teràpia fotodinàmica, diagnòstic biomèdic i detecció d'oxigen. A més, es poden utilitzar com a fonts de bomba per a la generació paramètrica de llum d'infraroig mitjà i per a la generació de llum visible mitjançant la duplicació de freqüència. S'han aconseguit làsers a la banda d'1,2 μm amb diferentslàsers d'estat sòlid, inclòslàsers semiconductors, làsers Raman de diamant i làsers de fibra. Entre aquests tres làsers, el làser de fibra té els avantatges d'una estructura senzilla, una bona qualitat del feix i un funcionament flexible, cosa que el converteix en la millor opció per generar làser de banda d'1,2 μm.
Recentment, l'equip d'investigació dirigit pel professor Pu Zhou a la Xina està interessat en làsers de fibra d'alta potència a la banda d'1,2 μm. La fibra actual d'alta potèncialàserssón principalment làsers de fibra dopats amb iterbi a la banda d'1 μm, i la potència màxima de sortida a la banda d'1,2 μm es limita al nivell de 10 W. El seu treball, titulat "Làser de fibra Raman ajustable d'alta potència a la banda d'ona d'1,2 μm", va ser publicat 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 una banda d'1, 2 μm. PDF: fibra dopada amb fòsfor; QBH: quars a granel; 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 una banda d'ona d'1,2 μm, Frontiers of Optoelectronics (2024).
La idea és utilitzar l'efecte de dispersió Raman estimulat en una fibra passiva per generar un làser d'alta potència a la banda d'1,2 μm. La dispersió 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 bomba de 1077 nm (Δλ es refereix a una amplada de línia de 3 dB). Font: Zhang Yang et al., Làser de fibra Raman ajustable d'alta potència a una banda d'ona d'1,2 μm, Frontiers of Optoelectronics (2024).
Els investigadors van utilitzar l'efecte de dispersió Raman estimulat a la fibra dopada amb fòsfor per convertir una fibra dopada amb iterbi d'alta potència a una banda d'1 μm en una banda d'1,2 μm. 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 banda d'1, 2 μm informat fins ara.

Figura 3: (a) Potència de sortida màxima i espectre de sortida normalitzat a diferents longituds d'ona del senyal. (b) Espectre de sortida complet a diferents longituds d'ona del senyal, en dB (Δλ es refereix a una amplada de línia de 3 dB). Font: Zhang Yang et al., Làser de fibra Raman ajustable d'alta potència a una banda d'ona d'1,2 μm, Frontiers of Optoelectronics (2024).

Figura: 4: (a) Espectre i (b) característiques d'evolució de potència d'un amplificador de fibra Raman sintonitzable d'alta potència a una longitud d'ona de bombeig de 1074 nm. Font: Zhang Yang et al., làser de fibra Raman ajustable d'alta potència a una banda d'ona d'1,2 μm, Frontiers of Optoelectronics (2024)