Aurrerapen handia! Munduko potentzia handiena duen 3 μm-ko erdi-infragorriafemtosegundoko zuntz laserra
Zuntz laserraErdi-infragorri laser irteera lortzeko, lehen urratsa zuntz matrizearen material egokia hautatzea da. Infragorri hurbileko zuntz laserretan, kuartzo beira matrizea da zuntz matrizearen material ohikoena, transmisio-galera oso txikia, erresistentzia mekaniko fidagarria eta egonkortasun bikaina dituelako. Hala ere, fonoi energia handia dela eta (1150 cm-1), kuartzo zuntza ezin da erabili erdi-infragorri laser transmisiorako. Erdi-infragorri laserraren transmisio-galera txikia lortzeko, fonoi energia txikiagoa duten beste zuntz matrize material batzuk berriro hautatu behar ditugu, hala nola sulfuro beira matrizea edo fluoruro beira matrizea. Sulfuro zuntzak fonoi energia baxuena du (350 cm-1 inguru), baina arazoa du: dopaje kontzentrazioa ezin da handitu, beraz, ez da egokia irabazi-zuntz gisa erabiltzeko erdi-infragorri laserra sortzeko. Fluoruro beira substratuak fonoi energia zertxobait handiagoa badu ere (550 cm-1) sulfuro beira substratuak baino, galera txikiko transmisioa ere lor dezake 4 μm baino gutxiagoko uhin-luzera duten erdi-infragorri laserretarako. Garrantzitsuagoa dena, fluoruro beirazko substratuak lur arraroen ioien dopaketa-kontzentrazio handia lor dezake, eta horrek infragorri ertaineko laserren sorkuntzarako behar den irabazia eman dezake; adibidez, Er3+-rako fluoruro ZBLAN zuntz helduenak 10 mol-eko dopaketa-kontzentrazioa lortu ahal izan du. Beraz, fluoruro beirazko matrizea da infragorri ertaineko zuntz laserretarako zuntz matrizearen material egokiena.
Duela gutxi, Shenzhen Unibertsitateko Ruan Shuangchen eta Guo Chunyu irakasleen taldeak femtosegundoen potentzia handiko detektagailu bat garatu du.zuntz laser pultsatua2,8 μm-ko modu-blokeatutako Er:ZBLAN zuntz osziladore batez, modu bakarreko Er:ZBLAN zuntz aurreanplifikadore batez eta modu handiko eremuko Er:ZBLAN zuntz anplifikadore nagusi batez osatuta.
Gure ikerketa taldearen polarizazio-egoeraren eta simulazio numerikoaren bidez kontrolatutako erdi-infragorri pultsu ultralaburraren autokonpresio eta anplifikazio teorian oinarrituta, zuntz optikoaren modu handiko metodo ez-linealak, hozte aktiboaren teknologia eta ponpa bikoitzaren anplifikazio-egiturak konbinatuta, sistemak 2,8 μm-ko pultsu ultralaburren irteera lortzen du, 8,12 W-ko batez besteko potentziarekin eta 148 fs-ko pultsu-zabalerarekin. Ikerketa-talde honek lortutako batez besteko potentziarik altuenaren nazioarteko errekorra are gehiago berritu da.
1. irudia MOPA egituran oinarritutako Er:ZBLAN zuntz laserraren egitura-diagrama
-ren egiturafemtosegundoko laserraSistema 1. irudian ageri da. Aurreanplifikadorearen irabazi-zuntz gisa, 3,1 m-ko luzera duen Er:ZBLAN zuntz bikoitzeko estaldura bakarrekoa erabili zen, % 7 mol-eko dopatze-kontzentrazioarekin eta 15 μm-ko nukleo-diametroarekin (NA = 0,12). Anplifikadore nagusian, 4 m-ko luzera duen Er:ZBLAN eremu handiko modu bikoitzeko estaldura bat erabili zen irabazi-zuntz gisa, % 6 mol-eko dopatze-kontzentrazioarekin eta 30 μm-ko nukleo-diametroarekin (NA = 0,12). Nukleo-diametro handiagoak irabazi-zuntzak koefiziente ez-lineal txikiagoa izatea eragiten du eta potentzia maximo handiagoa eta pultsu-energia handiagoaren pultsu-irteera jasan ditzake. Irabazi-zuntzaren bi muturrak AlF3 terminal-tapoiari fusionatuta daude.
Argitaratze data: 2024ko otsailaren 19a