ಬ್ರೇಕ್ಥ್ರೂ! ವಿಶ್ವದ ಅತ್ಯುನ್ನತ ಶಕ್ತಿ 3 μm ಮಧ್ಯ-ಅತಿಗೆಂಪುಫೆಮ್ಟೋಸೆಕೆಂಡ್ ಫೈಬರ್ ಲೇಸರ್
ಫೈಬರ್ ಲೇಸರ್ಮಧ್ಯ-ಅತಿಗೆಂಪು ಲೇಸರ್ ಉತ್ಪಾದನೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು, ಸೂಕ್ತವಾದ ಫೈಬರ್ ಮ್ಯಾಟ್ರಿಕ್ಸ್ ವಸ್ತುವನ್ನು ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡುವುದು ಮೊದಲ ಹಂತವಾಗಿದೆ. ಸಮೀಪದ ಅತಿಗೆಂಪು ಫೈಬರ್ ಲೇಸರ್‌ಗಳಲ್ಲಿ, ಕ್ವಾರ್ಟ್ಜ್ ಗ್ಲಾಸ್ ಮ್ಯಾಟ್ರಿಕ್ಸ್ ಅತ್ಯಂತ ಕಡಿಮೆ ಪ್ರಸರಣ ನಷ್ಟ, ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಅತ್ಯಂತ ಸಾಮಾನ್ಯ ಫೈಬರ್ ಮ್ಯಾಟ್ರಿಕ್ಸ್ ವಸ್ತುವಾಗಿದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಫೋನಾನ್ ಶಕ್ತಿಯ (1150 cm-1) ಕಾರಣ, ಮಧ್ಯ-ಅತಿಗೆಂಪು ಲೇಸರ್ ಪ್ರಸರಣಕ್ಕಾಗಿ ಸ್ಫಟಿಕ ಫೈಬರ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ಮಧ್ಯ-ಅತಿಗೆಂಪು ಲೇಸರ್‌ನ ಕಡಿಮೆ ನಷ್ಟದ ಪ್ರಸರಣವನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು, ನಾವು ಸಲ್ಫೈಡ್ ಗ್ಲಾಸ್ ಮ್ಯಾಟ್ರಿಕ್ಸ್ ಅಥವಾ ಫ್ಲೋರೈಡ್ ಗ್ಲಾಸ್ ಮ್ಯಾಟ್ರಿಕ್ಸ್‌ನಂತಹ ಕಡಿಮೆ ಫೋನಾನ್ ಶಕ್ತಿಯೊಂದಿಗೆ ಇತರ ಫೈಬರ್ ಮ್ಯಾಟ್ರಿಕ್ಸ್ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಮರು-ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡಬೇಕಾಗಿದೆ. ಸಲ್ಫೈಡ್ ಫೈಬರ್ ಕಡಿಮೆ ಫೋನಾನ್ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ (ಸುಮಾರು 350 cm-1), ಆದರೆ ಇದು ಡೋಪಿಂಗ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲಾಗದ ಸಮಸ್ಯೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಮಧ್ಯ-ಅತಿಗೆಂಪು ಲೇಸರ್ ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಗೇನ್ ಫೈಬರ್ ಆಗಿ ಬಳಸಲು ಇದು ಸೂಕ್ತವಲ್ಲ. ಫ್ಲೋರೈಡ್ ಗಾಜಿನ ತಲಾಧಾರವು ಸಲ್ಫೈಡ್ ಗ್ಲಾಸ್ ತಲಾಧಾರಕ್ಕಿಂತ ಸ್ವಲ್ಪ ಹೆಚ್ಚಿನ ಫೋನಾನ್ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು (550 cm-1) ಹೊಂದಿದ್ದರೂ, 4 μm ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ತರಂಗಾಂತರಗಳೊಂದಿಗೆ ಮಧ್ಯ-ಅತಿಗೆಂಪು ಲೇಸರ್‌ಗಳಿಗೆ ಕಡಿಮೆ-ನಷ್ಟ ಪ್ರಸರಣವನ್ನು ಸಾಧಿಸಬಹುದು. ಹೆಚ್ಚು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ, ಫ್ಲೋರೈಡ್ ಗಾಜಿನ ತಲಾಧಾರವು ಹೆಚ್ಚಿನ ಅಪರೂಪದ ಭೂಮಿಯ ಅಯಾನು ಡೋಪಿಂಗ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಬಹುದು, ಇದು ಮಧ್ಯ-ಅತಿಗೆಂಪು ಲೇಸರ್ ಉತ್ಪಾದನೆಗೆ ಅಗತ್ಯವಾದ ಲಾಭವನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ, Er3+ ಗಾಗಿ ಅತ್ಯಂತ ಪ್ರಬುದ್ಧ ಫ್ಲೋರೈಡ್ ZBLAN ಫೈಬರ್ ಡೋಪಿಂಗ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು ಸಮರ್ಥವಾಗಿದೆ. 10 ಮೋಲ್ ವರೆಗೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಫ್ಲೋರೈಡ್ ಗ್ಲಾಸ್ ಮ್ಯಾಟ್ರಿಕ್ಸ್ ಮಧ್ಯ-ಅತಿಗೆಂಪು ಫೈಬರ್ ಲೇಸರ್‌ಗಳಿಗೆ ಅತ್ಯಂತ ಸೂಕ್ತವಾದ ಫೈಬರ್ ಮ್ಯಾಟ್ರಿಕ್ಸ್ ವಸ್ತುವಾಗಿದೆ.
ಇತ್ತೀಚೆಗೆ, ಶೆನ್ಜೆನ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾನಿಲಯದ ಪ್ರೊಫೆಸರ್ ರುವಾನ್ ಶುವಾಂಗ್ಚೆನ್ ಮತ್ತು ಪ್ರೊಫೆಸರ್ ಗುವೊ ಚುನ್ಯು ಅವರ ತಂಡವು ಉನ್ನತ-ಶಕ್ತಿಯ ಫೆಮ್ಟೋಸೆಕೆಂಡ್ ಅನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದೆ.ಪಲ್ಸ್ ಫೈಬರ್ ಲೇಸರ್2.8μm ಮೋಡ್-ಲಾಕ್ ಮಾಡಿದ Er:ZBLAN ಫೈಬರ್ ಆಸಿಲೇಟರ್, ಸಿಂಗಲ್-ಮೋಡ್ Er:ZBLAN ಫೈಬರ್ ಪ್ರಿಆಂಪ್ಲಿಫಯರ್ ಮತ್ತು ದೊಡ್ಡ-ಮೋಡ್ ಕ್ಷೇತ್ರ Er:ZBLAN ಫೈಬರ್ ಮುಖ್ಯ ಆಂಪ್ಲಿಫೈಯರ್.
ಧ್ರುವೀಕರಣ ಸ್ಥಿತಿ ಮತ್ತು ನಮ್ಮ ಸಂಶೋಧನಾ ಗುಂಪಿನ ಸಂಖ್ಯಾತ್ಮಕ ಸಿಮ್ಯುಲೇಶನ್ ಕೆಲಸದಿಂದ ನಿಯಂತ್ರಿಸಲ್ಪಡುವ ಮಿಡ್-ಇನ್‌ಫ್ರಾರೆಡ್ ಅಲ್ಟ್ರಾ-ಶಾರ್ಟ್ ಪಲ್ಸ್‌ನ ಸ್ವಯಂ-ಸಂಕುಚನ ಮತ್ತು ವರ್ಧನೆ ಸಿದ್ಧಾಂತವನ್ನು ಆಧರಿಸಿ, ದೊಡ್ಡ-ಮೋಡ್ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಫೈಬರ್‌ನ ರೇಖಾತ್ಮಕವಲ್ಲದ ನಿಗ್ರಹ ಮತ್ತು ಮೋಡ್ ನಿಯಂತ್ರಣ ವಿಧಾನಗಳು, ಸಕ್ರಿಯ ಕೂಲಿಂಗ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ವರ್ಧನೆಯೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿಸಲಾಗಿದೆ ಡಬಲ್-ಎಂಡ್ ಪಂಪ್‌ನ ರಚನೆ, ಸಿಸ್ಟಮ್ 2.8μm ಅಲ್ಟ್ರಾ-ಶಾರ್ಟ್ ಪಲ್ಸ್ ಔಟ್‌ಪುಟ್ ಅನ್ನು ಸರಾಸರಿ 8.12W ಶಕ್ತಿಯೊಂದಿಗೆ ಮತ್ತು 148 fs ನ ನಾಡಿ ಅಗಲವನ್ನು ಪಡೆಯುತ್ತದೆ. ಈ ಸಂಶೋಧನಾ ಗುಂಪು ಸಾಧಿಸಿದ ಅತ್ಯಧಿಕ ಸರಾಸರಿ ಶಕ್ತಿಯ ಅಂತರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ದಾಖಲೆಯನ್ನು ಮತ್ತಷ್ಟು ರಿಫ್ರೆಶ್ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ.
ಚಿತ್ರ 1 MOPA ರಚನೆಯ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ Er:ZBLAN ಫೈಬರ್ ಲೇಸರ್‌ನ ರಚನೆ ರೇಖಾಚಿತ್ರ
ನ ರಚನೆಫೆಮ್ಟೋಸೆಕೆಂಡ್ ಲೇಸರ್ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಚಿತ್ರ 1 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಸಿಂಗಲ್-ಮೋಡ್ ಡಬಲ್-ಕ್ಲೇಡ್ Er: 3.1 ಮೀ ಉದ್ದದ ZBLAN ಫೈಬರ್ ಅನ್ನು ಪ್ರಿಆಂಪ್ಲಿಫೈಯರ್‌ನಲ್ಲಿ 7 mol.% ನ ಡೋಪಿಂಗ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯೊಂದಿಗೆ ಮತ್ತು 15 μm ನ ಕೋರ್ ವ್ಯಾಸದೊಂದಿಗೆ ಗೇನ್ ಫೈಬರ್ ಆಗಿ ಬಳಸಲಾಗಿದೆ (NA = 0.12). ಮುಖ್ಯ ಆಂಪ್ಲಿಫಯರ್‌ನಲ್ಲಿ, 4 ಮೀ ಉದ್ದವಿರುವ ಡಬಲ್ ಕ್ಲಾಡ್ ದೊಡ್ಡ ಮೋಡ್ ಫೀಲ್ಡ್ Er:ZBLAN ಫೈಬರ್ ಅನ್ನು 6 mol.% ನ ಡೋಪಿಂಗ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯೊಂದಿಗೆ ಮತ್ತು 30 μm (NA = 0.12) ನ ಕೋರ್ ವ್ಯಾಸದೊಂದಿಗೆ ಗೇನ್ ಫೈಬರ್ ಆಗಿ ಬಳಸಲಾಗಿದೆ. ದೊಡ್ಡ ಕೋರ್ ವ್ಯಾಸವು ಗೈನ್ ಫೈಬರ್ ಕಡಿಮೆ ರೇಖಾತ್ಮಕವಲ್ಲದ ಗುಣಾಂಕವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಗರಿಷ್ಠ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ದೊಡ್ಡ ನಾಡಿ ಶಕ್ತಿಯ ನಾಡಿ ಉತ್ಪಾದನೆಯನ್ನು ತಡೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಗೇಯ್ನ್ ಫೈಬರ್‌ನ ಎರಡೂ ತುದಿಗಳನ್ನು AlF3 ಟರ್ಮಿನಲ್ ಕ್ಯಾಪ್‌ಗೆ ಬೆಸೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಪೋಸ್ಟ್ ಸಮಯ: ಫೆಬ್ರವರಿ-19-2024