ಬ್ರೇಕ್ಥ್ರೂ! ವಿಶ್ವದ ಅತ್ಯುನ್ನತ ಶಕ್ತಿ 3 μm ಮಿಡ್-ಇನ್ಫ್ರಾರೆಡ್ ಫೆಮ್ಟೋಸೆಕೆಂಡ್ ಫೈಬರ್ ಲೇಸರ್

ಬ್ರೇಕ್ಥ್ರೂ! ವಿಶ್ವದ ಅತ್ಯುನ್ನತ ಶಕ್ತಿ 3 μm ಮಿಡ್-ಇನ್ಫ್ರಾರೆಡ್ಫೆಮ್ಟೋಸೆಕೆಂಡ್ ಫೈಬರ್ ಲೇಸರ್

ನಾರುಬರೆ ಚಲಿಸುಮಧ್ಯ-ಅತಿಗೆಂಪು ಲೇಸರ್ output ಟ್‌ಪುಟ್ ಅನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು, ಮೊದಲ ಹಂತವೆಂದರೆ ಸೂಕ್ತವಾದ ಫೈಬರ್ ಮ್ಯಾಟ್ರಿಕ್ಸ್ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡುವುದು. ಹತ್ತಿರ-ಅತಿಗೆಂಪು ಫೈಬರ್ ಲೇಸರ್‌ಗಳಲ್ಲಿ, ಕ್ವಾರ್ಟ್ಜ್ ಗ್ಲಾಸ್ ಮ್ಯಾಟ್ರಿಕ್ಸ್ ಅತ್ಯಂತ ಕಡಿಮೆ ಪ್ರಸರಣ ನಷ್ಟ, ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಸಾಮಾನ್ಯ ಫೈಬರ್ ಮ್ಯಾಟ್ರಿಕ್ಸ್ ವಸ್ತುವಾಗಿದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಫೋನಾನ್ ಎನರ್ಜಿ (1150 ಸೆಂ -1) ಕಾರಣ, ಕ್ವಾರ್ಟ್ಜ್ ಫೈಬರ್ ಅನ್ನು ಮಧ್ಯ-ಅತಿಗೆಂಪು ಲೇಸರ್ ಪ್ರಸರಣಕ್ಕಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ಮಿಡ್-ಇನ್ಫ್ರಾರೆಡ್ ಲೇಸರ್‌ನ ಕಡಿಮೆ ನಷ್ಟ ಪ್ರಸರಣವನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು, ಕಡಿಮೆ ಫೋನಾನ್ ಶಕ್ತಿಯೊಂದಿಗೆ ಇತರ ಫೈಬರ್ ಮ್ಯಾಟ್ರಿಕ್ಸ್ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಸಲ್ಫೈಡ್ ಗ್ಲಾಸ್ ಮ್ಯಾಟ್ರಿಕ್ಸ್ ಅಥವಾ ಫ್ಲೋರೈಡ್ ಗ್ಲಾಸ್ ಮ್ಯಾಟ್ರಿಕ್ಸ್‌ನಂತಹ ಮರು ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ. ಸಲ್ಫೈಡ್ ಫೈಬರ್ ಕಡಿಮೆ ಫೋನಾನ್ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ (ಸುಮಾರು 350 ಸೆಂ -1), ಆದರೆ ಡೋಪಿಂಗ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ ಎಂಬ ಸಮಸ್ಯೆಯನ್ನು ಇದು ಹೊಂದಿದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಮಧ್ಯ-ಅತಿಗೆಂಪು ಲೇಸರ್ ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಲಾಭದ ಫೈಬರ್ ಆಗಿ ಬಳಸಲು ಇದು ಸೂಕ್ತವಲ್ಲ. ಫ್ಲೋರೈಡ್ ಗಾಜಿನ ತಲಾಧಾರವು ಸಲ್ಫೈಡ್ ಗಾಜಿನ ತಲಾಧಾರಕ್ಕಿಂತ ಸ್ವಲ್ಪ ಹೆಚ್ಚಿನ ಫೋನಾನ್ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು (550 ಸೆಂ -1) ಹೊಂದಿದ್ದರೂ, ಇದು ಮಧ್ಯ-ಅತಿಗೆಂಪು ಲೇಸರ್‌ಗಳಿಗೆ 4 μm ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ತರಂಗಾಂತರಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಕಡಿಮೆ-ನಷ್ಟದ ಪ್ರಸರಣವನ್ನು ಸಹ ಸಾಧಿಸಬಹುದು. ಹೆಚ್ಚು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ, ಫ್ಲೋರೈಡ್ ಗಾಜಿನ ತಲಾಧಾರವು ಹೆಚ್ಚಿನ ಅಪರೂಪದ ಭೂಮಿಯ ಅಯಾನು ಡೋಪಿಂಗ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಬಹುದು, ಇದು ಮಧ್ಯ-ಅತಿಗೆಂಪು ಲೇಸರ್ ಪೀಳಿಗೆಗೆ ಅಗತ್ಯವಾದ ಲಾಭವನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಇಆರ್ 3+ ಗಾಗಿ ಹೆಚ್ಚು ಪ್ರಬುದ್ಧ ಫ್ಲೋರೈಡ್ B ಡ್‌ಬ್ಲಾನ್ ಫೈಬರ್ 10 ಮೋಲ್ ವರೆಗೆ ಡೋಪಿಂಗ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು ಸಮರ್ಥವಾಗಿದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಫ್ಲೋರೈಡ್ ಗ್ಲಾಸ್ ಮ್ಯಾಟ್ರಿಕ್ಸ್ ಮಧ್ಯ-ಅತಿಗೆಂಪು ಫೈಬರ್ ಲೇಸರ್‌ಗಳಿಗೆ ಹೆಚ್ಚು ಸೂಕ್ತವಾದ ಫೈಬರ್ ಮ್ಯಾಟ್ರಿಕ್ಸ್ ವಸ್ತುವಾಗಿದೆ.

ಇತ್ತೀಚೆಗೆ, ಶೆನ್ಜೆನ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯದ ಪ್ರೊಫೆಸರ್ ರುವಾನ್ ಶುವಾಂಗ್ಚೆನ್ ಮತ್ತು ಪ್ರೊಫೆಸರ್ ಗುವೊ ಚುನ್ಯು ಅವರ ತಂಡವು ಉನ್ನತ-ಶಕ್ತಿಯ ಫೆಮ್ಟೋಸೆಕೆಂಡ್ ಅನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದೆನಾಡಿ ಫೈಬರ್ ಲೇಸರ್2.8μm ಮೋಡ್-ಲಾಕ್ಡ್ ಇಆರ್: ZBLAN ಫೈಬರ್ ಆಂದೋಲಕ, ಸಿಂಗಲ್-ಮೋಡ್ ಇಆರ್: ZBLAN ಫೈಬರ್ ಪ್ರಿಅಂಪ್ಲಿಫೈಯರ್ ಮತ್ತು ದೊಡ್ಡ-ಮೋಡ್ ಫೀಲ್ಡ್ ಇಆರ್: ZBLAN ಫೈಬರ್ ಮುಖ್ಯ ಆಂಪ್ಲಿಫಯರ್.
ನಮ್ಮ ಸಂಶೋಧನಾ ಗುಂಪಿನ ಧ್ರುವೀಕರಣ ಸ್ಥಿತಿ ಮತ್ತು ಸಂಖ್ಯಾತ್ಮಕ ಸಿಮ್ಯುಲೇಶನ್ ಕಾರ್ಯದಿಂದ ನಿಯಂತ್ರಿಸಲ್ಪಡುವ ಮಧ್ಯ-ಅತಿಗೆಂಪು ಅಲ್ಟ್ರಾ-ಶಾರ್ಟ್ ನಾಡಿಯ ಸ್ವಯಂ-ಕಾಗು ಮತ್ತು ವರ್ಧನೆ ಸಿದ್ಧಾಂತದ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ, ದೊಡ್ಡ-ಮೋಡ್ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಫೈಬರ್, ಸಕ್ರಿಯ ಕೂಲಿಂಗ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ಡಬಲ್-ಎಂಡ್ ಪಂಪ್‌ನ ಆಂಪ್ಲಿಫಿಕೇಷನ್ ರಚನೆ 2.8μm ಅಲ್ಟ್ರಾ-ಶಾರ್ಟ್ ನಲ್ಸೆ output ಟ್‌ಪುಟ್ನ ಡಬಲ್-ಎಂಡ್ ಪಂಪ್‌ನ ವರ್ಧನೆ ರಚನೆಯನ್ನು ಪಡೆಯುತ್ತದೆ. ಈ ಸಂಶೋಧನಾ ಗುಂಪು ಸಾಧಿಸಿದ ಅತ್ಯಧಿಕ ಸರಾಸರಿ ಶಕ್ತಿಯ ಅಂತರರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ದಾಖಲೆಯನ್ನು ಮತ್ತಷ್ಟು ಉಲ್ಲಾಸಗೊಳಿಸಲಾಯಿತು.

ಚಿತ್ರ 1 ಇಆರ್‌ನ ರಚನೆ ರೇಖಾಚಿತ್ರ: MOPA ರಚನೆಯ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ZBLAN ಫೈಬರ್ ಲೇಸರ್
ನ ರಚನೆವೇಶ್ಯಾಗೃಹಸಿಸ್ಟಮ್ ಅನ್ನು ಚಿತ್ರ 1 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಸಿಂಗಲ್-ಮೋಡ್ ಡಬಲ್-ಕ್ಲಾಡ್ ಇಆರ್: 3.1 ಮೀ ಉದ್ದದ ZBLAN ಫೈಬರ್ ಅನ್ನು ಪ್ರಿಅಂಪ್ಲಿಫೈಯರ್‌ನಲ್ಲಿ ಗಳಿಕೆ ಫೈಬರ್ ಆಗಿ 7 ಮೋಲ್.% ಮತ್ತು 15 μm (Na = 0.12) ನ ಕೋರ್ ವ್ಯಾಸವನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಮುಖ್ಯ ಆಂಪ್ಲಿಫೈಯರ್‌ನಲ್ಲಿ, ಡಬಲ್ ಕ್ಲಾಡ್ ದೊಡ್ಡ ಮೋಡ್ ಫೀಲ್ಡ್ ಎರ್: 4 ಮೀ ಉದ್ದವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ZBLAN ಫೈಬರ್ ಅನ್ನು 6 mol ನ ಡೋಪಿಂಗ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯೊಂದಿಗೆ ಗಳಿಕೆ ಫೈಬರ್ ಆಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.% ಮತ್ತು 30 μm (Na = 0.12) ನ ಕೋರ್ ವ್ಯಾಸ. ದೊಡ್ಡ ಕೋರ್ ವ್ಯಾಸವು ಲಾಭದ ಫೈಬರ್ ಕಡಿಮೆ ರೇಖಾತ್ಮಕವಲ್ಲದ ಗುಣಾಂಕವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಗರಿಷ್ಠ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ದೊಡ್ಡ ನಾಡಿ ಶಕ್ತಿಯ ನಾಡಿ ಉತ್ಪಾದನೆಯನ್ನು ತಡೆದುಕೊಳ್ಳಬಲ್ಲದು. ಗಳಿಕೆಯ ನಾರಿನ ಎರಡೂ ತುದಿಗಳನ್ನು ಎಎಲ್ಎಫ್ 3 ಟರ್ಮಿನಲ್ ಕ್ಯಾಪ್ಗೆ ಬೆಸೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.