ስኬት! የአለማችን ከፍተኛው ሃይል 3 μm መካከለኛ ኢንፍራሬድ ፌምቶ ሰከንድ ፋይበር ሌዘር

ስኬት! የዓለማችን ከፍተኛው ኃይል 3 μm መካከለኛ ኢንፍራሬድfemtosecond ፋይበር ሌዘር

ፋይበር ሌዘርመካከለኛ ኢንፍራሬድ ሌዘር ውፅዓት ለማግኘት የመጀመሪያው እርምጃ ተገቢውን የፋይበር ማትሪክስ ቁሳቁስ መምረጥ ነው። በኢንፍራሬድ ፋይበር ሌዘር አቅራቢያ የኳርትዝ መስታወት ማትሪክስ በጣም የተለመደው የፋይበር ማትሪክስ ቁሳቁስ በጣም ዝቅተኛ የማስተላለፊያ ኪሳራ ፣ አስተማማኝ የሜካኒካዊ ጥንካሬ እና ጥሩ መረጋጋት ያለው ነው። ነገር ግን በከፍተኛ የፎኖን ሃይል (1150 ሴ.ሜ-1) ምክንያት የኳርትዝ ፋይበር ለመካከለኛ ኢንፍራሬድ ሌዘር ማስተላለፊያ መጠቀም አይቻልም። የመሃል ኢንፍራሬድ ሌዘር ዝቅተኛ ኪሳራ ማስተላለፍን ለማግኘት እንደ ሰልፋይድ ብርጭቆ ማትሪክስ ወይም የፍሎራይድ ብርጭቆ ማትሪክስ ያሉ ዝቅተኛ የፎኖን ሃይል ያላቸውን ሌሎች የፋይበር ማትሪክስ ቁሳቁሶችን እንደገና መምረጥ አለብን። የሰልፋይድ ፋይበር ዝቅተኛው የፎኖን ሃይል አለው (350 ሴ.ሜ-1 አካባቢ)፣ ነገር ግን የዶፒንግ ክምችት መጨመር አለመቻሉ ችግር አለበት፣ ስለዚህ መካከለኛ ኢንፍራሬድ ሌዘር ለማመንጨት እንደ ትርፍ ፋይበር ለመጠቀም ተስማሚ አይደለም። ምንም እንኳን የፍሎራይድ መስታወት ንጣፍ ከሰልፋይድ መስታወት ንጣፍ በትንሹ ከፍ ያለ የፎኖን ሃይል (550 ሴ.ሜ-1) ቢኖረውም ፣ ከ 4 ማይክሮን ያነሰ የሞገድ ርዝመት ላላቸው መካከለኛ ኢንፍራሬድ ሌዘር ዝቅተኛ ኪሳራ ማስተላለፍ ይችላል። ከሁሉም በላይ ፣ የፍሎራይድ መስታወት ንጣፍ ከፍተኛ ያልተለመደ የምድር ion ዶፒንግ ትኩረትን ማግኘት ይችላል ፣ ይህም ለመካከለኛው ኢንፍራሬድ ሌዘር ትውልድ የሚፈለገውን ጥቅም ሊያቀርብ ይችላል ፣ ለምሳሌ ፣ ለ Er3+ በጣም የበሰለ የፍሎራይድ ZBLAN ፋይበር የዶፒንግ ትኩረትን ማግኘት ችሏል ። እስከ 10 ሚሊ. ስለዚህ የፍሎራይድ ብርጭቆ ማትሪክስ ለመካከለኛ ኢንፍራሬድ ፋይበር ሌዘር በጣም ተስማሚ የሆነ የፋይበር ማትሪክስ ቁሳቁስ ነው።

በቅርቡ በሼንዘን ዩኒቨርሲቲ የፕሮፌሰር ሩዋን ሹአንግቼን እና የፕሮፌሰር ጉዎ ቹንዩ ቡድን ከፍተኛ ኃይል ያለው ፌምቶ ሰከንድ አዘጋጅተዋል።የልብ ምት ፋይበር ሌዘርበ2.8μm ሞድ-የተቆለፈ ኤር፡ZBLAN ፋይበር oscillator፣ ነጠላ ሁነታ ኤር፡ZBLAN ፋይበር ቅድመ ማጉያ እና ትልቅ ሞድ መስክ ኤር፡ZBLAN ፋይበር ዋና ማጉያ።
በፖላራይዜሽን ሁኔታ እና በእኛ የምርምር ቡድን የቁጥር ማስመሰያ ሥራ የሚቆጣጠረው መካከለኛ ኢንፍራሬድ ultra-short pulse ራስን መጭመቂያ እና ማጉላት ንድፈ ሀሳብ ላይ በመመርኮዝ ከትላልቅ-ሞድ ኦፕቲካል ፋይበር ፣ ንቁ የማቀዝቀዝ ቴክኖሎጂ እና ማጉላት ጋር ተጣምሮ ባለ ሁለት ጫፍ ፓምፕ መዋቅር ስርዓቱ 2.8μm እጅግ በጣም አጭር የልብ ምት ውጤት በአማካይ 8.12W እና የልብ ምት ስፋት 148 fs ያገኛል። በዚህ የምርምር ቡድን የተገኘው ከፍተኛ አማካይ ኃይል ያለው ዓለም አቀፍ ሪከርድ የበለጠ ታድሷል።

ምስል 1 በMOPA መዋቅር ላይ የተመሰረተ የኤር፡ZBLAN ፋይበር ሌዘር መዋቅር ንድፍ
የfemtosecond ሌዘርሲስተም በስእል 1 ይታያል ነጠላ-ሁነታ ባለ ሁለት ክዳን ኤር፡ZBLAN ፋይበር 3.1 ሜትር ርዝመት ያለው ፋይበር በቅድመ ማጉያው ውስጥ እንደ ፋይበር ጥቅም ላይ የዋለው በ 7 ሞል.% ዶፒንግ ክምችት እና የ 15 μm ዋና ዲያሜትር (NA = 0.12). በዋና ማጉያው ውስጥ፣ ድርብ ክላድ ትልቅ ሞድ መስክ ኤር፡ZBLAN ፋይበር 4 ሜትር ርዝመት ያለው እንደ ትርፍ ፋይበር የዶፒንግ ክምችት 6 ሞል.% እና የ 30 μm ዋና ዲያሜትር (NA = 0.12) ጥቅም ላይ ውሏል። ትልቁ የኮር ዲያሜትሩ ትርፍ ፋይበር ዝቅተኛ የመስመር ላይ ያልሆነ ቅንጅት እንዲኖረው ያደርገዋል እና ከፍተኛ ከፍተኛ ኃይልን እና ከፍተኛ የልብ ምት ኃይልን መቋቋም ይችላል። ሁለቱም የጥቅም ፋይበር ጫፎች ከ AlF3 ተርሚናል ካፕ ጋር ተጣምረዋል።