Un team cinese ha sviluppato un laser Raman in fibra Raman sintonizzabile ad alta potenza da 1,2 μm

Un team cinese ha sviluppato un Raman sintonizzabile ad alta potenza da 1,2 μmLaser in fibra

Fonti laserIl funzionamento nella banda da 1,2 μm ha alcune applicazioni uniche nella terapia fotodinamica, nella diagnostica biomedica e nel rilevamento dell'ossigeno. Inoltre, possono essere utilizzati come sorgenti di pompa per la generazione parametrica di luce infrarossa a medio e per generare luce visibile mediante raddoppio della frequenza. I laser nella banda da 1,2 μm sono stati raggiunti con diversiLaser a stato solido, inclusolaser a semiconduttore, Laser Raman di diamanti e laser in fibra. Tra questi tre laser, il laser in fibra ha i vantaggi di una struttura semplice, una buona qualità del raggio e un funzionamento flessibile, il che lo rende la scelta migliore per generare laser a bande da 1,2 μm.
Di recente, il gruppo di ricerca guidato dal professor Pu Zhou in Cina è interessato ai laser in fibra ad alta potenza nella banda da 1,2 μm. L'attuale fibra ad alta potenzalasersono principalmente laser a fibra drogati in yttebium nella banda da 1 μm e la potenza di uscita massima nella banda da 1,2 μm è limitata al livello di 10 W. Il loro lavoro, intitolato "Laser Raman in fibra Raman ad alta potenza a 1,2 μm"Optoelettronica.

FICO. 1: (a) configurazione sperimentale di un amplificatore in fibra Raman sintonizzabile ad alta potenza e (b) laser a semi di fibra Raman casuale sintonizzabile a banda da 1,2 μm. PDF: fibra drogata con fosforo; QBH: albergo al quarzo; WDM: multiplexer della divisione di lunghezza d'onda; SFS: sorgente luminosa in fibra superfluorescente; P1: porta 1; P2: Porta 2. P3: indica la porta 3. Fonte: Zhang Yang et al., Laser Raman in fibra Raman ad alta potenza a 1,2 μm di banda d'onda, frontiere dell'optoelettronica (2024).
L'idea è di utilizzare l'effetto di scattering Raman stimolato in una fibra passiva per generare un laser ad alta potenza nella banda da 1,2 μm. Lo scattering Raman stimolato è un effetto non lineare di terzo ordine che converte i fotoni in lunghezze d'onda più lunghe.

Figura 2: spettri di uscita RFL casuali sintonizzabili a (a) 1065-1074 nm e (b) 1077 nm lunghezze d'onda della pompa (Δλ si riferisce alla larghezza di linea 3 dB). Fonte: Zhang Yang et al., Laser a fibra Raman sintonizzabile ad alta potenza a 1,2 μm di banda d'onda, frontiere dell'optoelettronica (2024).
I ricercatori hanno utilizzato l'effetto di scattering Raman stimolato nella fibra drogata con fosforo per convertire una fibra drogata ad alta potenza con la banda da 1 μm a una banda da 1,2 μm. Un segnale Raman con una potenza fino a 735,8 W è stato ottenuto a 1252,7 nm, che è la potenza di uscita più alta di un laser a banda da 1,2 μm segnalato fino ad oggi.

Figura 3: (a) Potenza di uscita massima e spettro di uscita normalizzato a diverse lunghezze d'onda del segnale. ; Fonte: Zhang Yang et al., Laser a fibra Raman sintonizzabile ad alta potenza a 1,2 μm di banda d'onda, frontiere dell'optoelettronica (2024).

Figura: 4: (a) Spettro e (b) Caratteristiche di evoluzione della potenza di un amplificatore in fibra Raman sintonizzabile ad alta potenza a una lunghezza d'onda di pompaggio di 1074 nm. Fonte: Zhang Yang et al., Laser a fibra Raman sintonizzabile ad alta potenza a 1,2 μm di banda d'onda, frontiere dell'optoelettronica (2024)