घुसखोरी!जगातील सर्वोच्च शक्ती 3 μm मिड-इन्फ्रारेडfemtosecond फायबर लेसर
फायबर लेसरमिड-इन्फ्रारेड लेसर आउटपुट प्राप्त करण्यासाठी, पहिली पायरी म्हणजे योग्य फायबर मॅट्रिक्स सामग्री निवडणे.जवळच्या-इन्फ्रारेड फायबर लेसरमध्ये, क्वार्ट्ज ग्लास मॅट्रिक्स ही सर्वात सामान्य फायबर मॅट्रिक्स सामग्री आहे ज्यामध्ये अत्यंत कमी ट्रान्समिशन लॉस, विश्वासार्ह यांत्रिक शक्ती आणि उत्कृष्ट स्थिरता आहे.तथापि, उच्च फोनॉन ऊर्जेमुळे (1150 सेमी-1), क्वार्ट्ज फायबर मध्य-अवरक्त लेसर प्रसारणासाठी वापरले जाऊ शकत नाही.मिड-इन्फ्रारेड लेसरचे कमी नुकसान प्रसारण साध्य करण्यासाठी, आम्हाला सल्फाइड ग्लास मॅट्रिक्स किंवा फ्लोराइड ग्लास मॅट्रिक्स सारख्या कमी फोनॉन उर्जेसह इतर फायबर मॅट्रिक्स सामग्री पुन्हा निवडण्याची आवश्यकता आहे.सल्फाइड फायबरमध्ये सर्वात कमी फोनॉन ऊर्जा (सुमारे 350 सेमी-1) असते, परंतु त्यात समस्या आहे की डोपिंग एकाग्रता वाढवता येत नाही, म्हणून ते मध्य-अवरक्त लेसर तयार करण्यासाठी गेन फायबर म्हणून वापरण्यासाठी योग्य नाही.सल्फाइड ग्लास सब्सट्रेटपेक्षा फ्लोराईड ग्लास सब्सट्रेटमध्ये फोनॉन एनर्जी (550 सेमी-1) थोडी जास्त असली तरी, ते 4 μm पेक्षा कमी तरंगलांबी असलेल्या मिड-इन्फ्रारेड लेसरसाठी कमी-नुकसान ट्रांसमिशन देखील साध्य करू शकते.महत्त्वाचे म्हणजे, फ्लोराईड ग्लास सब्सट्रेट उच्च दुर्मिळ पृथ्वी आयन डोपिंग एकाग्रता प्राप्त करू शकतो, जे मध्य-अवरक्त लेसर निर्मितीसाठी आवश्यक लाभ प्रदान करू शकते, उदाहरणार्थ, Er3+ साठी सर्वात परिपक्व फ्लोराइड ZBLAN फायबर डोपिंग एकाग्रता प्राप्त करण्यास सक्षम आहे. 10 mol पर्यंत.म्हणून, मध्य-अवरक्त फायबर लेसरसाठी फ्लोराइड ग्लास मॅट्रिक्स सर्वात योग्य फायबर मॅट्रिक्स सामग्री आहे.
अलीकडेच, शेन्झेन विद्यापीठातील प्राध्यापक रुआन शुआंगचेन आणि प्रोफेसर गुओ चुन्यु यांच्या टीमने उच्च-शक्तीचा फेमटोसेकंद विकसित केला.पल्स फायबर लेसर2.8μm मोड-लॉक केलेले Er:ZBLAN फायबर ऑसिलेटर, सिंगल-मोड Er:ZBLAN फायबर प्रीएम्प्लिफायर आणि लार्ज-मोड फील्ड Er:ZBLAN फायबर मुख्य ॲम्प्लिफायर बनलेले आहे.
ध्रुवीकरण स्थितीद्वारे नियंत्रित मिड-इन्फ्रारेड अल्ट्रा-शॉर्ट पल्सच्या सेल्फ-कंप्रेशन आणि ॲम्प्लीफिकेशन सिद्धांतावर आधारित आणि मोठ्या-मोड ऑप्टिकल फायबरच्या नॉनलाइनर सप्रेशन आणि मोड कंट्रोल पद्धती, सक्रिय कूलिंग टेक्नॉलॉजी आणि ॲम्प्लीफिकेशनसह आमच्या संशोधन गटाच्या संख्यात्मक सिम्युलेशन कार्य. डबल-एंडेड पंपची रचना, प्रणाली 8.12W च्या सरासरी पॉवरसह 2.8μm अल्ट्रा-शॉर्ट पल्स आउटपुट आणि 148 fs च्या पल्स रुंदीसह प्राप्त करते.या संशोधन गटाने साधलेला सर्वोच्च सरासरी शक्तीचा आंतरराष्ट्रीय विक्रम आणखी ताजेतवाने झाला.
आकृती 1 एआरचा स्ट्रक्चर डायग्राम: MOPA स्ट्रक्चरवर आधारित ZBLAN फायबर लेसर
ची रचनाfemtosecond लेसरप्रणाली आकृती 1 मध्ये दर्शविली आहे. सिंगल-मोड डबल-क्लड एर: 3.1 मीटर लांबीचा ZBLAN फायबर 7 mol.% च्या डोपिंग एकाग्रतेसह आणि 15 μm च्या कोर व्यासासह प्रीॲम्प्लिफायरमध्ये लाभ फायबर म्हणून वापरला गेला होता (NA = 0.12).मुख्य ॲम्प्लीफायरमध्ये, 4 मीटर लांबीचे डबल क्लेड लार्ज मोड फील्ड Er:ZBLAN फायबर 6 mol.% च्या डोपिंग एकाग्रतेसह आणि 30 μm (NA = 0.12) च्या कोर व्यासासह लाभ फायबर म्हणून वापरले गेले.मोठ्या कोर व्यासामुळे गेन फायबरमध्ये कमी नॉनलाइनर गुणांक असतो आणि ते उच्च शिखर शक्ती आणि मोठ्या नाडी उर्जेच्या पल्स आउटपुटचा सामना करू शकतात.गेन फायबरची दोन्ही टोके AlF3 टर्मिनल कॅपमध्ये जोडली जातात.
पोस्ट वेळ: फेब्रुवारी-19-2024