ብልጽግና! በዓለም ላይ ከፍተኛው ኃይል 3 μm መካከለኛ-ኢንፍራሬድየፌቶሴኮንድ ፋይበር ሌዘር
የፋይበር ሌዘርየመሃል ኢንፍራሬድ ሌዘር ውፅዓት ለማግኘት የመጀመሪያው እርምጃ ተገቢውን የፋይበር ማትሪክስ ቁሳቁስ መምረጥ ነው። በአቅራቢያ ኢንፍራሬድ ፋይበር ሌዘር ውስጥ፣ የኳርትዝ ብርጭቆ ማትሪክስ በጣም ዝቅተኛ የማስተላለፊያ ኪሳራ፣ አስተማማኝ የሜካኒካል ጥንካሬ እና እጅግ በጣም ጥሩ መረጋጋት ያለው በጣም የተለመደው የፋይበር ማትሪክስ ቁሳቁስ ነው። ሆኖም፣ ከፍተኛ የፎኖን ኃይል (1150 ሴ.ሜ-1) ምክንያት፣ የኳርትዝ ፋይበር ለመሃል ኢንፍራሬድ ሌዘር ማስተላለፊያ ጥቅም ላይ ሊውል አይችልም። የመሃል ኢንፍራሬድ ሌዘር ዝቅተኛ ኪሳራ ለማስተላለፍ፣ እንደ ሰልፋይድ ብርጭቆ ማትሪክስ ወይም የፍሎራይድ ብርጭቆ ማትሪክስ ያሉ ዝቅተኛ የፎኖን ኃይል ያላቸውን ሌሎች የፋይበር ማትሪክስ ቁሳቁሶችን እንደገና መምረጥ አለብን። የሰልፋይድ ፋይበር ዝቅተኛው የፎኖን ኃይል (ወደ 350 ሴ.ሜ-1 አካባቢ) አለው፣ ነገር ግን የዶፒንግ ክምችት ሊጨምር የማይችል በመሆኑ ችግር አለው፣ ስለዚህ የመሃል ኢንፍራሬድ ሌዘር ለማመንጨት እንደ ጌይን ፋይበር ለመጠቀም ተስማሚ አይደለም። የፍሎራይድ የመስታወት ንጣፍ ከሰልፋይድ የመስታወት ንጣፍ ትንሽ ከፍ ያለ የፎኖን ኃይል (550 ሴ.ሜ-1) ቢኖረውም፣ ከ4 μm በታች የሞገድ ርዝመት ላላቸው መካከለኛ-ኢንፍራሬድ ሌዘሮች ዝቅተኛ ኪሳራ ማስተላለፍም ይችላል። ከሁሉም በላይ ደግሞ የፍሎራይድ የመስታወት ንጣፍ ከፍተኛ ብርቅዬ የምድር አዮን ዶፒንግ ክምችት ሊያገኝ ይችላል፣ ይህም ለመካከለኛ-ኢንፍራሬድ ሌዘር ትውልድ የሚያስፈልገውን ትርፍ ሊያቀርብ ይችላል፣ ለምሳሌ፣ ለ Er3+ በጣም የበሰለ የፍሎራይድ ZBLAN ፋይበር እስከ 10 ሞል የሚደርስ የዶፒንግ ክምችት ማግኘት ችሏል። ስለዚህ፣ የፍሎራይድ የመስታወት ማትሪክስ ለመካከለኛ-ኢንፍራሬድ ፋይበር ሌዘሮች በጣም ተስማሚ የፋይበር ማትሪክስ ቁሳቁስ ነው።
በቅርቡ፣ በሼንዘን ዩኒቨርሲቲ የፕሮፌሰር ሩአን ሹአንግቼን እና የፕሮፌሰር ጉዎ ቹንዩ ቡድን ከፍተኛ ኃይል ያለው የፌምቶሴኮንድ መሣሪያ አዘጋጅተዋል።የልብ ምት ፋይበር ሌዘርከ2.8μm ሞድ-ሎክድ Er:ZBLAN fiber oscillator፣ ነጠላ-ሞድ Er:ZBLAN fiber preamplifier እና ትልቅ-ሞድ መስክ Er:ZBLAN fiber main amplifier የተዋቀረ።
በምርምር ቡድናችን በፖላራይዜሽን ሁኔታ እና በቁጥር ማስመሰል ስራ የሚቆጣጠረው መካከለኛ-ኢንፍራሬድ እጅግ አጭር የልብ ምት ራስን የመጨመቅ እና የማጉላት ንድፈ ሐሳብ ላይ በመመስረት፣ ከትላልቅ-ሁነታ ኦፕቲካል ፋይበር፣ አክቲቭ የማቀዝቀዣ ቴክኖሎጂ እና ባለ ሁለት ጫፍ ፓምፕ የማጉላት መዋቅር ጋር ተዳምሮ መስመራዊ ያልሆነ የጭቆና እና የሞድ መቆጣጠሪያ ዘዴዎች ጋር ተዳምሮ፣ ስርዓቱ በአማካይ 8.12 ዋት ኃይል እና 148 fs የልፋት ስፋት ያለው 2.8 μm እጅግ አጭር የልብ ምት ውፅዓት ያገኛል። በዚህ የምርምር ቡድን የተገኘው ከፍተኛ አማካይ የኃይል መጠን ዓለም አቀፍ ሪከርድ የበለጠ ታድሷል።
ምስል 1 በMOPA መዋቅር ላይ የተመሰረተ የEr:ZBLAN ፋይበር ሌዘር መዋቅር ንድፍ
የየፌቶሰከንድ ሌዘርስርዓቱ በስእል 1 ላይ ይታያል። ባለ 3.1 ሜትር ርዝመት ያለው ባለ አንድ-ሞድ ድርብ-ክላድ Er:ZBLAN ፋይበር በቅድመ-ማጉያ ውስጥ እንደ ጌይን ፋይበር ጥቅም ላይ ውሏል፣ ይህም 7 ሞል.% የዶፒንግ ክምችት እና 15 μm የኮር ዲያሜትር (NA = 0.12) ነው። በዋናው ማጉያ ውስጥ፣ ባለ 4 ሜትር ርዝመት ያለው ባለ ሁለት ሽፋን ትልቅ ሁነታ መስክ Er:ZBLAN ፋይበር እንደ ጌይን ፋይበር ጥቅም ላይ ውሏል፣ ይህም 6 ሞል.% የዶፒንግ ክምችት እና 30 μm የኮር ዲያሜትር (NA = 0.12) ነው። ትልቁ የኮር ዲያሜትር የጌይን ፋይበር ዝቅተኛ መስመራዊ ያልሆነ ኮፊሸንት እንዲኖረው እና ከፍተኛ የ pulse ኃይል እና የ pulse ውፅዓት እንዲቋቋም ያደርገዋል። የጌይን ፋይበር ሁለቱም ጫፎች ከAlF3 ተርሚናል ክዳን ጋር ይዋሃዳሉ።
የፖስታ ሰዓት፡ የካቲት-19-2024