ჩინურმა გუნდმა შეიმუშავა 1.2μm ზოლის მაღალი სიმძლავრის რეგულირებადი Raman ბოჭკოვანი ლაზერი

ჩინურმა გუნდმა შეიმუშავა 1.2μm ზოლის მაღალი სიმძლავრის რეგულირებადი Ramanბოჭკოვანი ლაზერი

ლაზერული წყაროები1.2μm დიაპაზონში ოპერაციებს აქვთ უნიკალური გამოყენება ფოტოდინამიკურ თერაპიაში, ბიოსამედიცინო დიაგნოსტიკაში და ჟანგბადის სენსორში. გარდა ამისა, ისინი შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც ტუმბოს წყაროები შუა ინფრაწითელი შუქის პარამეტრული გენერირებისთვის და ხილული სინათლის გენერირებისთვის სიხშირის გაორმაგებით. ლაზერები 1.2 მკმ ზოლში მიღწეულია სხვადასხვა გზითმყარი მდგომარეობის ლაზერები, მათ შორისნახევარგამტარული ლაზერები, ბრილიანტის რამანის ლაზერები და ბოჭკოვანი ლაზერები. ამ სამ ლაზერს შორის ბოჭკოვანი ლაზერი აქვს მარტივი სტრუქტურის, კარგი სხივის ხარისხისა და მოქნილი მუშაობის უპირატესობები, რაც მას საუკეთესო არჩევანს ხდის 1.2μm ზოლიანი ლაზერის გენერირებისთვის.
ახლახან, ჩინეთში პროფესორ პუ ჟოუს ხელმძღვანელობით მკვლევარები დაინტერესდნენ მაღალი სიმძლავრის ბოჭკოვანი ლაზერით 1.2 μm ზოლში. მიმდინარე მაღალი სიმძლავრის ბოჭკოლაზერებიძირითადად არის იტერბიუმ-დოპირებული ბოჭკოვანი ლაზერები 1 μm ზოლში და მაქსიმალური გამომავალი სიმძლავრე 1.2 μm ზოლში შემოიფარგლება 10 ვტ დონეზე. გამოქვეყნებულია Frontiers of-შიოპტოელექტრონიკა.

ნახ. 1: (ა) მაღალი სიმძლავრის რეგულირებადი Raman ბოჭკოვანი გამაძლიერებლის ექსპერიმენტული დაყენება და (ბ) რეგულირებადი შემთხვევითი Raman ბოჭკოვანი სათესლე ლაზერი 1.2 μm დიაპაზონში. PDF: ფოსფორის დოპირებული ბოჭკოვანი; QBH: კვარცის ნაყარი; WDM: ტალღის სიგრძის გაყოფის მულტიპლექსერი; SFS: სუპერფლუორესცენტური ბოჭკოვანი სინათლის წყარო; P1: პორტი 1; P2: პორტი 2. P3: მიუთითებს პორტ 3. წყარო: Zhang Yang et al., მაღალი სიმძლავრის რეგულირებადი Raman ბოჭკოვანი ლაზერი 1.2μm ტალღის ზოლზე, Frontiers of Optoelectronics (2024).
იდეა მდგომარეობს იმაში, რომ გამოვიყენოთ რამანის სტიმულირებული გაფანტვის ეფექტი პასიურ ბოჭკოში მაღალი სიმძლავრის ლაზერის შესაქმნელად 1.2 μm ზოლში. რამანის სტიმულირებული გაფანტვა არის მესამე რიგის არაწრფივი ეფექტი, რომელიც გარდაქმნის ფოტონებს უფრო დიდ ტალღის სიგრძეზე.

სურათი 2: რეგულირებადი შემთხვევითი RFL გამომავალი სპექტრები (a) 1065-1074 ნმ და (ბ) 1077 ნმ ტუმბოს ტალღის სიგრძეზე (Δλ ეხება 3 dB ხაზის სიგანეს). წყარო: Zhang Yang et al., მაღალი სიმძლავრის რეგულირებადი Raman ბოჭკოვანი ლაზერი 1.2μm ტალღის დიაპაზონზე, Frontiers of Optoelectronics (2024).
მკვლევარებმა გამოიყენეს რამანის გაფანტვის სტიმულირებული ეფექტი ფოსფორის დოპირებული ბოჭკოში, რათა გადაექციათ მაღალი სიმძლავრის იტერბიუმ-დოპირებული ბოჭკო 1 μm ზოლში 1.2 μm ზოლში. რამანის სიგნალი, რომლის სიმძლავრეა 735,8 ვტ-მდე, მიღებულ იქნა 1252,7 ნმ-ზე, რაც არის ყველაზე მაღალი გამომავალი სიმძლავრე 1,2 მკმ დიაპაზონის ბოჭკოვანი ლაზერისგან, რომელიც მოხსენებულია დღემდე.

სურათი 3: (ა) მაქსიმალური გამომავალი სიმძლავრე და ნორმალიზებული გამომავალი სპექტრი სხვადასხვა სიგნალის ტალღის სიგრძეზე. (ბ) სრული გამომავალი სპექტრი სხვადასხვა სიგნალის ტალღის სიგრძეზე, dB-ში (Δλ აღნიშნავს 3 dB ხაზის სიგანეს). წყარო: Zhang Yang et al., მაღალი სიმძლავრის რეგულირებადი Raman ბოჭკოვანი ლაზერი 1.2μm ტალღის დიაპაზონზე, Frontiers of Optoelectronics (2024).

სურათი :4: (ა) სპექტრი და (ბ) სიმძლავრის ევოლუციის მახასიათებლები მაღალი სიმძლავრის რეგულირებადი Raman ბოჭკოვანი გამაძლიერებლის სატუმბი ტალღის სიგრძეზე 1074 ნმ. წყარო: Zhang Yang et al., მაღალი სიმძლავრის რეგულირებადი Raman ბოჭკოვანი ლაზერი 1.2μm ტალღის ზოლზე, ოპტოელექტრონული საზღვრები (2024)