Բեկում! Աշխարհի ամենաբարձր հզորությամբ 3 մկմ միջին ինֆրակարմիր ֆեմտովայրկյանական մանրաթելային լազեր

Բեկում! Աշխարհի ամենաբարձր հզորությունը 3 մկմ միջին ինֆրակարմիրֆեմտվայրկյանական մանրաթելային լազեր

Մանրաթելային լազերմիջին ինֆրակարմիր լազերային արդյունքի հասնելու համար առաջին քայլը համապատասխան մանրաթելային մատրիցային նյութ ընտրելն է: Ինֆրակարմիր մանրաթելային լազերներում քվարցային ապակու մատրիցը ամենատարածված մանրաթելային մատրիցային նյութն է՝ փոխանցման շատ ցածր կորստով, հուսալի մեխանիկական ուժով և գերազանց կայունությամբ: Այնուամենայնիվ, բարձր ֆոնոնի էներգիայի պատճառով (1150 սմ-1), քվարցային մանրաթելը չի ​​կարող օգտագործվել միջին ինֆրակարմիր լազերային փոխանցման համար: Միջին ինֆրակարմիր լազերի ցածր կորուստների փոխանցման հասնելու համար մենք պետք է նորից ընտրենք այլ մանրաթելային մատրիցային նյութեր ավելի ցածր ֆոնոնային էներգիայով, ինչպիսիք են սուլֆիդային ապակու մատրիցը կամ ֆտորիդ ապակե մատրիցը: Սուլֆիդային մանրաթելն ունի ամենացածր ֆոնոնային էներգիան (մոտ 350 սմ-1), բայց այն ունի խնդիր, որ դոպինգի կոնցենտրացիան չի կարող մեծանալ, ուստի այն հարմար չէ օգտագործել որպես ինֆրակարմիր միջին լազեր ստեղծելու համար որպես շահույթի մանրաթել: Թեև ֆտորիդային ապակու ենթաշերտը մի փոքր ավելի բարձր ֆոնոնի էներգիա ունի (550 սմ-1), քան սուլֆիդային ապակու հիմքը, այն կարող է նաև հասնել ցածր կորստի հաղորդման միջին ինֆրակարմիր լազերների համար, որոնց ալիքի երկարությունը 4 մկմ-ից պակաս է: Ավելի կարևոր է, որ ֆտորիդային ապակու սուբստրատը կարող է հասնել հազվագյուտ հողային իոնների դոպինգի բարձր կոնցենտրացիայի, որը կարող է ապահովել միջին ինֆրակարմիր լազերային գեներացիայի համար պահանջվող շահույթը, օրինակ՝ Er3+ ֆտորիդային ZBLAN մանրաթելը կարողացել է հասնել դոպինգի կոնցենտրացիայի: մինչև 10 մոլ. Հետևաբար, ֆտորիդային ապակու մատրիցը ամենահարմար մանրաթելային մատրիցային նյութն է միջին ինֆրակարմիր մանրաթելային լազերների համար:

Վերջերս Շենժենի համալսարանի պրոֆեսոր Ռուան Շուանգչենի և պրոֆեսոր Գուո Չունյուի թիմը մշակել է բարձր հզորության ֆեմտովայրկյան:իմպուլսային մանրաթելային լազերկազմված է 2,8 մկմ ռեժիմով կողպված Er:ZBLAN օպտիկամանրաթելային տատանիչից, մեկ ռեժիմով Er:ZBLAN մանրաթելային նախաուժեղացուցիչից և մեծ ռեժիմի դաշտային Er:ZBLAN մանրաթելային հիմնական ուժեղացուցիչից:
Հիմնված է միջին ինֆրակարմիր գերկարճ իմպուլսի ինքնասեղմման և ուժեղացման տեսության վրա, որը վերահսկվում է բևեռացման վիճակով և մեր հետազոտական ​​խմբի թվային սիմուլյացիոն աշխատանքով, զուգակցված խոշոր ռեժիմի օպտիկական մանրաթելերի ոչ գծային ճնշման և ռեժիմի կառավարման մեթոդների, ակտիվ հովացման տեխնոլոգիայի և ուժեղացման հետ: կրկնակի ծայրով պոմպի կառուցվածքը, համակարգը ստանում է 2,8 մկմ գերկարճ իմպուլսային ելք՝ 8,12 Վտ միջին հզորությամբ և 148 ֆվ իմպուլսի լայնությամբ: Այս հետազոտական ​​խմբի կողմից ձեռք բերված ամենաբարձր միջին հզորության միջազգային ռեկորդը ավելի թարմացվեց:

Նկար 1 Er:ZBLAN մանրաթելային լազերի կառուցվածքային դիագրամ՝ հիմնված MOPA կառուցվածքի վրա
-ի կառուցվածքըֆեմտովայրկյան լազերհամակարգը ցույց է տրված Նկար 1-ում: 3,1 մ երկարությամբ Er:ZBLAN մանրաթելն օգտագործվել է որպես առաջացման մանրաթել՝ 7 մոլ.% դոպինգի կոնցենտրացիայով և 15 մկմ միջուկի տրամագծով (NA = 0.12): Հիմնական ուժեղացուցիչում որպես 6 մոլ.% դոպինգի կոնցենտրացիայով և 30 մկմ միջուկի տրամագծով միջուկի տրամագիծ ունեցող Er:ZBLAN 4 մ երկարությամբ կրկնակի ծածկված մեծ ռեժիմի դաշտի Er:ZBLAN մանրաթելն օգտագործվել է 4 մ երկարությամբ: Միջուկի ավելի մեծ տրամագիծը ստիպում է շահույթի մանրաթելին ունենալ ավելի ցածր ոչ գծային գործակից և կարող է դիմակայել ավելի բարձր գագաթնակետային հզորությանը և ավելի մեծ իմպուլսային էներգիայի իմպուլսային ելքին: Ձեռքի մանրաթելի երկու ծայրերը միաձուլված են AlF3 տերմինալի գլխարկին:

 


Հրապարակման ժամանակը՝ Փետրվար-19-2024