Ein chinesisches Team hat einen abstimmbaren Hochleistungs-Raman-Faserlaser im 1,2-μm-Band entwickelt

Ein chinesisches Team hat einen abstimmbaren Hochleistungs-Raman im 1,2-μm-Band entwickeltFaserlaser

LaserquellenDer Betrieb im 1,2-μm-Band bietet einige einzigartige Anwendungen in der photodynamischen Therapie, der biomedizinischen Diagnostik und der Sauerstoffmessung. Darüber hinaus können sie als Pumpquellen zur parametrischen Erzeugung von Licht im mittleren Infrarotbereich und zur Erzeugung von sichtbarem Licht durch Frequenzverdopplung eingesetzt werden. Laser im 1,2-μm-Band wurden mit unterschiedlichen Methoden realisiertFestkörperlaser, einschließlichHalbleiterlaser, Diamant-Raman-Laser und Faserlaser. Unter diesen drei Lasern weist der Faserlaser die Vorteile einer einfachen Struktur, einer guten Strahlqualität und eines flexiblen Betriebs auf, was ihn zur besten Wahl für die Erzeugung von 1,2-μm-Bandlasern macht.
Kürzlich interessiert sich das Forschungsteam um Professor Pu Zhou in China für Hochleistungsfaserlaser im 1,2-μm-Band. Die aktuelle HochleistungsfaserLaserEs handelt sich hauptsächlich um Ytterbium-dotierte Faserlaser im 1-μm-Band, und die maximale Ausgangsleistung im 1,2-μm-Band ist auf das Niveau von 10 W begrenzt. Ihre Arbeit mit dem Titel „Hochleistungsabstimmbarer Raman-Faserlaser im 1,2-μm-Wellenband“ lautete: veröffentlicht in Frontiers ofOptoelektronik.

FEIGE. 1: (a) Versuchsaufbau eines abstimmbaren Hochleistungs-Raman-Faserverstärkers und (b) abstimmbarer Zufalls-Raman-Faser-Seed-Laser im 1,2-μm-Band. PDF: Phosphordotierte Faser; QBH: Quarzmasse; WDM: Wellenlängenmultiplexer; SFS: superfluoreszierende Faserlichtquelle; P1: Anschluss 1; P2: Port 2. P3: Zeigt Port 3 an. Quelle: Zhang Yang et al., High power tunable Raman fibre laser at 1.2μm waveband, Frontiers of Optoelectronics (2024).
Die Idee besteht darin, den stimulierten Raman-Streueffekt in einer passiven Faser zu nutzen, um einen Hochleistungslaser im 1,2-μm-Band zu erzeugen. Stimulierte Raman-Streuung ist ein nichtlinearer Effekt dritter Ordnung, der Photonen in längere Wellenlängen umwandelt.

Abbildung 2: Abstimmbare zufällige RFL-Ausgangsspektren bei (a) 1065–1074 nm und (b) 1077 nm Pumpwellenlängen (Δλ bezieht sich auf eine Linienbreite von 3 dB). Quelle: Zhang Yang et al., Abstimmbarer Hochleistungs-Raman-Faserlaser im 1,2-μm-Wellenband, Frontiers of Optoelectronics (2024).
Die Forscher nutzten den stimulierten Raman-Streueffekt in der mit Phosphor dotierten Faser, um eine mit Ytterbium dotierte Hochleistungsfaser im 1-μm-Band in ein 1,2-μm-Band umzuwandeln. Bei 1252,7 nm wurde ein Raman-Signal mit einer Leistung von bis zu 735,8 W erhalten, was die höchste bisher gemeldete Ausgangsleistung eines 1,2-μm-Band-Faserlasers darstellt.

Abbildung 3: (a) Maximale Ausgangsleistung und normalisiertes Ausgangsspektrum bei verschiedenen Signalwellenlängen. (b) Vollständiges Ausgangsspektrum bei verschiedenen Signalwellenlängen in dB (Δλ bezieht sich auf eine Linienbreite von 3 dB). Quelle: Zhang Yang et al., Abstimmbarer Hochleistungs-Raman-Faserlaser im 1,2-μm-Wellenband, Frontiers of Optoelectronics (2024).

Abbildung :4: (a) Spektrum und (b) Leistungsentwicklungseigenschaften eines leistungsstarken abstimmbaren Raman-Faserverstärkers bei einer Pumpwellenlänge von 1074 nm. Quelle: Zhang Yang et al., Abstimmbarer Hochleistungs-Raman-Faserlaser im 1,2-μm-Wellenband, Frontiers of Optoelectronics (2024)