ਸਫਲਤਾ! ਦੁਨੀਆ ਦੀ ਸਭ ਤੋਂ ਉੱਚੀ ਸ਼ਕਤੀ 3 μm ਮੱਧ-ਇਨਫਰਾਰੈੱਡfemtosecond ਫਾਈਬਰ ਲੇਜ਼ਰ
ਫਾਈਬਰ ਲੇਜ਼ਰਮੱਧ-ਇਨਫਰਾਰੈੱਡ ਲੇਜ਼ਰ ਆਉਟਪੁੱਟ ਨੂੰ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਲਈ, ਪਹਿਲਾ ਕਦਮ ਉਚਿਤ ਫਾਈਬਰ ਮੈਟਰਿਕਸ ਸਮੱਗਰੀ ਦੀ ਚੋਣ ਕਰਨਾ ਹੈ। ਨੇੜੇ-ਇਨਫਰਾਰੈੱਡ ਫਾਈਬਰ ਲੇਜ਼ਰਾਂ ਵਿੱਚ, ਕੁਆਰਟਜ਼ ਗਲਾਸ ਮੈਟਰਿਕਸ ਸਭ ਤੋਂ ਆਮ ਫਾਈਬਰ ਮੈਟ੍ਰਿਕਸ ਸਮੱਗਰੀ ਹੈ ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਬਹੁਤ ਘੱਟ ਪ੍ਰਸਾਰਣ ਨੁਕਸਾਨ, ਭਰੋਸੇਯੋਗ ਮਕੈਨੀਕਲ ਤਾਕਤ ਅਤੇ ਸ਼ਾਨਦਾਰ ਸਥਿਰਤਾ ਹੈ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਉੱਚ ਫੋਨੋਨ ਊਰਜਾ (1150 cm-1) ਦੇ ਕਾਰਨ, ਕੁਆਰਟਜ਼ ਫਾਈਬਰ ਨੂੰ ਮੱਧ-ਇਨਫਰਾਰੈੱਡ ਲੇਜ਼ਰ ਪ੍ਰਸਾਰਣ ਲਈ ਵਰਤਿਆ ਨਹੀਂ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਮੱਧ-ਇਨਫਰਾਰੈੱਡ ਲੇਜ਼ਰ ਦੇ ਘੱਟ ਨੁਕਸਾਨ ਦੇ ਪ੍ਰਸਾਰਣ ਨੂੰ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਲਈ, ਸਾਨੂੰ ਘੱਟ ਫੋਨੋਨ ਊਰਜਾ ਨਾਲ ਹੋਰ ਫਾਈਬਰ ਮੈਟ੍ਰਿਕਸ ਸਮੱਗਰੀਆਂ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਸਲਫਾਈਡ ਗਲਾਸ ਮੈਟ੍ਰਿਕਸ ਜਾਂ ਫਲੋਰਾਈਡ ਗਲਾਸ ਮੈਟਰਿਕਸ ਨੂੰ ਮੁੜ-ਚੁਣਨ ਦੀ ਲੋੜ ਹੈ। ਸਲਫਾਈਡ ਫਾਈਬਰ ਵਿੱਚ ਸਭ ਤੋਂ ਘੱਟ ਫੋਨੋਨ ਊਰਜਾ (ਲਗਭਗ 350 ਸੈ.ਮੀ.-1) ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਪਰ ਇਸ ਵਿੱਚ ਇਹ ਸਮੱਸਿਆ ਹੈ ਕਿ ਡੋਪਿੰਗ ਗਾੜ੍ਹਾਪਣ ਨੂੰ ਵਧਾਇਆ ਨਹੀਂ ਜਾ ਸਕਦਾ, ਇਸਲਈ ਇਹ ਮੱਧ-ਇਨਫਰਾਰੈੱਡ ਲੇਜ਼ਰ ਪੈਦਾ ਕਰਨ ਲਈ ਇੱਕ ਲਾਭ ਫਾਈਬਰ ਵਜੋਂ ਵਰਤਣ ਲਈ ਢੁਕਵਾਂ ਨਹੀਂ ਹੈ। ਹਾਲਾਂਕਿ ਫਲੋਰਾਈਡ ਗਲਾਸ ਸਬਸਟਰੇਟ ਵਿੱਚ ਸਲਫਾਈਡ ਗਲਾਸ ਸਬਸਟਰੇਟ ਨਾਲੋਂ ਥੋੜੀ ਉੱਚੀ ਫੋਨੋਨ ਊਰਜਾ (550 cm-1) ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਇਹ 4 μm ਤੋਂ ਘੱਟ ਤਰੰਗ-ਲੰਬਾਈ ਵਾਲੇ ਮੱਧ-ਇਨਫਰਾਰੈੱਡ ਲੇਜ਼ਰਾਂ ਲਈ ਘੱਟ-ਨੁਕਸਾਨ ਦਾ ਸੰਚਾਰ ਵੀ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਵਧੇਰੇ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਤੌਰ 'ਤੇ, ਫਲੋਰਾਈਡ ਗਲਾਸ ਸਬਸਟਰੇਟ ਇੱਕ ਉੱਚ ਦੁਰਲੱਭ ਧਰਤੀ ਆਇਨ ਡੋਪਿੰਗ ਗਾੜ੍ਹਾਪਣ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਜੋ ਮੱਧ-ਇਨਫਰਾਰੈੱਡ ਲੇਜ਼ਰ ਪੀੜ੍ਹੀ ਲਈ ਲੋੜੀਂਦਾ ਲਾਭ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਉਦਾਹਰਣ ਵਜੋਂ, Er3+ ਲਈ ਸਭ ਤੋਂ ਵੱਧ ਪਰਿਪੱਕ ਫਲੋਰਾਈਡ ZBLAN ਫਾਈਬਰ ਦੀ ਡੋਪਿੰਗ ਗਾੜ੍ਹਾਪਣ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਦੇ ਯੋਗ ਹੋ ਗਿਆ ਹੈ। 10 mol ਤੱਕ. ਇਸ ਲਈ, ਫਲੋਰਾਈਡ ਗਲਾਸ ਮੈਟਰਿਕਸ ਮੱਧ-ਇਨਫਰਾਰੈੱਡ ਫਾਈਬਰ ਲੇਜ਼ਰਾਂ ਲਈ ਸਭ ਤੋਂ ਢੁਕਵੀਂ ਫਾਈਬਰ ਮੈਟ੍ਰਿਕਸ ਸਮੱਗਰੀ ਹੈ।
ਹਾਲ ਹੀ ਵਿੱਚ, ਸ਼ੇਨਜ਼ੇਨ ਯੂਨੀਵਰਸਿਟੀ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰੋਫੈਸਰ ਰੁਆਨ ਸ਼ੁਆਂਗਚੇਨ ਅਤੇ ਪ੍ਰੋਫੈਸਰ ਗੁਓ ਚੁਨਯੂ ਦੀ ਟੀਮ ਨੇ ਇੱਕ ਉੱਚ-ਪਾਵਰ ਫੈਮਟੋਸੈਕੰਡ ਵਿਕਸਤ ਕੀਤਾ।ਪਲਸ ਫਾਈਬਰ ਲੇਜ਼ਰ2.8μm ਮੋਡ-ਲਾਕਡ Er:ZBLAN ਫਾਈਬਰ ਔਸਿਲੇਟਰ, ਸਿੰਗਲ-ਮੋਡ Er:ZBLAN ਫਾਈਬਰ ਪ੍ਰੀਐਂਪਲੀਫਾਇਰ ਅਤੇ ਵੱਡੇ-ਮੋਡ ਫੀਲਡ Er:ZBLAN ਫਾਈਬਰ ਮੁੱਖ ਐਂਪਲੀਫਾਇਰ ਦਾ ਬਣਿਆ ਹੋਇਆ ਹੈ।
ਧਰੁਵੀਕਰਨ ਸਥਿਤੀ ਦੁਆਰਾ ਨਿਯੰਤਰਿਤ ਮੱਧ-ਇਨਫਰਾਰੈੱਡ ਅਲਟਰਾ-ਸ਼ਾਰਟ ਪਲਸ ਦੇ ਸਵੈ-ਕੰਪਰੈਸ਼ਨ ਅਤੇ ਐਂਪਲੀਫਿਕੇਸ਼ਨ ਥਿਊਰੀ ਦੇ ਅਧਾਰ ਤੇ, ਸਾਡੇ ਖੋਜ ਸਮੂਹ ਦੇ ਸੰਖਿਆਤਮਕ ਸਿਮੂਲੇਸ਼ਨ ਕੰਮ, ਵੱਡੇ-ਮੋਡ ਆਪਟੀਕਲ ਫਾਈਬਰ ਦੇ ਗੈਰ-ਰੇਖਿਕ ਦਮਨ ਅਤੇ ਮੋਡ ਨਿਯੰਤਰਣ ਵਿਧੀਆਂ, ਸਰਗਰਮ ਕੂਲਿੰਗ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਅਤੇ ਐਂਪਲੀਫਿਕੇਸ਼ਨ ਦੇ ਨਾਲ ਮਿਲਾ ਕੇ. ਡਬਲ-ਐਂਡ ਪੰਪ ਦੀ ਬਣਤਰ, ਸਿਸਟਮ 8.12W ਦੀ ਔਸਤ ਪਾਵਰ ਅਤੇ 148 fs ਦੀ ਪਲਸ ਚੌੜਾਈ ਦੇ ਨਾਲ 2.8μm ਅਲਟਰਾ-ਸ਼ਾਰਟ ਪਲਸ ਆਉਟਪੁੱਟ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਖੋਜ ਸਮੂਹ ਦੁਆਰਾ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤੇ ਗਏ ਸਭ ਤੋਂ ਵੱਧ ਔਸਤ ਸ਼ਕਤੀ ਦੇ ਅੰਤਰਰਾਸ਼ਟਰੀ ਰਿਕਾਰਡ ਨੂੰ ਹੋਰ ਤਾਜ਼ਾ ਕੀਤਾ ਗਿਆ।
ਚਿੱਤਰ 1 Er: ZBLAN ਫਾਈਬਰ ਲੇਜ਼ਰ MOPA ਬਣਤਰ 'ਤੇ ਆਧਾਰਿਤ ਢਾਂਚਾ ਚਿੱਤਰ
ਦੀ ਬਣਤਰfemtosecond ਲੇਜ਼ਰਸਿਸਟਮ ਨੂੰ ਚਿੱਤਰ 1 ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ। ਸਿੰਗਲ-ਮੋਡ ਡਬਲ-ਕਲੇਡ Er:ZBLAN ਫਾਈਬਰ 3.1 ਮੀਟਰ ਲੰਬਾਈ ਦੇ 7 mol.% ਦੀ ਡੋਪਿੰਗ ਗਾੜ੍ਹਾਪਣ ਅਤੇ 15 μm ਦੇ ਕੋਰ ਵਿਆਸ (NA = 0.12)। ਮੁੱਖ ਐਂਪਲੀਫਾਇਰ ਵਿੱਚ, ਇੱਕ ਡਬਲ ਕਲੇਡ ਵੱਡੇ ਮੋਡ ਫੀਲਡ Er:ZBLAN ਫਾਈਬਰ 4 ਮੀਟਰ ਦੀ ਲੰਬਾਈ ਦੇ ਨਾਲ 6 mol.% ਦੀ ਡੋਪਿੰਗ ਗਾੜ੍ਹਾਪਣ ਅਤੇ 30 μm (NA = 0.12) ਦੇ ਕੋਰ ਵਿਆਸ ਦੇ ਨਾਲ ਲਾਭ ਫਾਈਬਰ ਵਜੋਂ ਵਰਤਿਆ ਗਿਆ ਸੀ। ਵੱਡਾ ਕੋਰ ਵਿਆਸ ਗੇਨ ਫਾਈਬਰ ਨੂੰ ਘੱਟ ਗੈਰ-ਰੇਖਿਕ ਗੁਣਾਂਕ ਬਣਾਉਂਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਉੱਚ ਪੀਕ ਪਾਵਰ ਅਤੇ ਵੱਡੀ ਪਲਸ ਊਰਜਾ ਦੇ ਪਲਸ ਆਉਟਪੁੱਟ ਦਾ ਸਾਮ੍ਹਣਾ ਕਰ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਲਾਭ ਫਾਈਬਰ ਦੇ ਦੋਵੇਂ ਸਿਰੇ AlF3 ਟਰਮੀਨਲ ਕੈਪ ਨਾਲ ਜੁੜੇ ਹੋਏ ਹਨ।
ਪੋਸਟ ਟਾਈਮ: ਫਰਵਰੀ-19-2024