Ett kinesiskt team har utvecklat en 1,2 μm band högeffekt avstämbar Raman fiberlaser

Ett kinesiskt team har utvecklat en 1,2 μm band högeffekt avstämbar Ramanfiberlaser

Laserkällorsom arbetar i 1,2 μm-bandet har några unika tillämpningar inom fotodynamisk terapi, biomedicinsk diagnostik och syreavkänning. Dessutom kan de användas som pumpkällor för parametrisk generering av mellaninfrarött ljus och för att generera synligt ljus genom frekvensfördubbling. Lasrar i 1,2 μm-bandet har uppnåtts med olikahalvledarlasrar, inklusivehalvledarlasrar, diamant-ramanlasrar och fiberlasrar. Bland dessa tre lasrar har fiberlaser fördelarna med enkel struktur, bra strålkvalitet och flexibel drift, vilket gör den till det bästa valet att generera 1,2 μm bandlaser.
Nyligen har forskargruppen under ledning av professor Pu Zhou i Kina intresserat sig för högeffektfiberlasrar i 1,2μm-bandet. Den nuvarande högeffektfibernlasrarär främst ytterbiumdopade fiberlasrar i 1 μm-bandet, och den maximala uteffekten i 1,2 μm-bandet är begränsad till nivån 10 W. Deras arbete, med titeln "High power tunable Raman fiber laser at 1.2μm waveband," var publicerad i Frontiers ofOptoelektronik.

FIKON. 1: (a) Experimentell uppställning av en avstämbar Raman-fiberförstärkare med hög effekt och (b) avstämbar slumpmässig Raman-fiberfrölaser vid 1,2 μm band. PDF: fosfordopad fiber; QBH: Kvarts i bulk; WDM: Våglängdsmultiplexor; SFS: superfluorescerande fiberljuskälla; P1: port 1; P2: port 2. P3: indikerar port 3. Källa: Zhang Yang et al., High power tunable Raman fiber laser at 1,2μm waveband, Frontiers of Optoelectronics (2024).
Tanken är att använda den stimulerade Raman-spridningseffekten i en passiv fiber för att generera en högeffektlaser i 1,2 μm-bandet. Stimulerad Raman-spridning är en ickelinjär effekt av tredje ordningen som omvandlar fotoner till längre våglängder.

Figur 2: Avstämbara slumpmässiga RFL-utgångsspektra vid (a) 1065-1074 nm och (b) 1077 nm pumpvåglängder (Δλ hänvisar till 3 dB linjebredd). Källa: Zhang Yang et al., High power tunable Raman fiber laser at 1,2μm waveband, Frontiers of Optoelectronics (2024).
Forskarna använde den stimulerade Raman-spridningseffekten i den fosfordopade fibern för att omvandla en ytterbiumdopad fiber med hög effekt vid 1 μm band till 1,2 μm band. En Raman-signal med en effekt på upp till 735,8 W erhölls vid 1252,7 nm, vilket är den högsta uteffekten av en 1,2 μm bandfiberlaser som rapporterats hittills.

Figur 3: (a) Maximal uteffekt och normaliserat uteffektspektrum vid olika signalvåglängder. (b) Fullt utgångsspektrum vid olika signalvåglängder, i dB (Δλ hänvisar till 3 dB linjebredd). Källa: Zhang Yang et al., High power tunable Raman fiber laser at 1,2μm waveband, Frontiers of Optoelectronics (2024).

Figur :4: (a) Spektrum och (b) effektutvecklingsegenskaper för en högeffekts avstämbar Raman-fiberförstärkare vid en pumpvåglängd på 1074 nm. Källa: Zhang Yang et al., High power tunable Raman fiber laser at 1,2μm waveband, Frontiers of Optoelectronics (2024)