Yüksek performanslı görünür ışık holmium katkılı tüm fiber lazer

Yüksek çıkış özelliklerini korurken kompakt tüm fiber lazerlerden doğrudan görünür ışık üretmek her zaman lazer teknolojisinde bir araştırma konusu olmuştur. Burada Ji ve ark. Holmium katkılı Zblan florür cam liflerinde uyarma mekanizmasını kullanarak çift dalga boyu lazerler geliştirmek için bir yöntem önerdi ve özellikle 640 nm pompalama altında derin kırmızı bantta çalışan tüm fiber lazerlerin yüksek çıkış performansına ulaştı. Özellikle,%45.1 eğim verimliliği ile 750 nm'de maksimum sürekli dalga çıkış gücü elde edildi, bu da koyu kırmızı bantta 10 μm'den az çekirdek çapında kaydedilen en yüksek doğrudan çıkış gücüdür. Ek olarak, araştırmacılar 640 nm'lik bir lazerle pompalanan 1.2 um'lik bir all-fiber lazer geliştirdiler. Araştırmacılar, bu iki lazer üretim süreci ile 750 nm ve 1.2 μm dalga boylarında performansları arasındaki korelasyonu kapsamlı bir şekilde incelediler. Pompa oranını artırarak, araştırmacılar yüksek uyarılmış durum emilim süreci boyunca etkili popülasyon geri dönüşümü gözlemlediler, bu da popülasyonu koyu kırmızı geçişin üst lazer seviyesine etkili bir şekilde geri yükledi. Buna ek olarak, araştırmacılar bu lazer için optimal koşulları belirlediler, uyarılmış durum enerji seviyelerini doldurma sürecini belirlediler ve karşılık gelen spektral parametreleri belirlediler. Bu araştırma, uyarılmış durum emilim süreçleri yoluyla diğer nadir toprak iyonlarını kullanan lazerlerin performansının iyileştirilmesinde, tüm fiber ultra hızlı lazerlerin ilerlemesinin yolunu açmada büyük bir umut vaat etmektedir.

All-fiber lazerler, kompakt yapıları, mükemmel ısı yayılma performansı ve optik boşluk temizliğine gerek yoktur. Hassas işleme ölçümü, biyofotonik ve savunma uygulamaları gibi çeşitli uygulamalara sahiptirler. Kızılötesi optik bölgedeki yüksek güçlü fiber lazerler, özellikle 1 uM, 1.53 μm ve 2 μm, katkılı silikat cam lifleri kullanılarak iyi incelenmiştir. Bu lazerler kilowattları aşan optik güçler elde etmiştir. Ek olarak, görünür ışık lazerleri watt seviyesi lazer çıkışından kırılmıştır. Bununla birlikte, görünür ışık bandındaki tek kaplı tüm fiber lazerlerin çıkış gücü hala 100 mW ile sınırlıdır. Bu esas olarak iki ana faktöre bağlanır. İlk olarak, görünür lazer üretiminin ana gövdesi olan florür lifleri düşük hasar eşiğine sahiptir. İkincisi, yüksek performanslı görünür ışık all-fiber lazer aynalarının elde edilmesinin zorlayıcı olduğu kanıtlanmıştır.

Son yıllarda, araştırmacılar, sekiz figür boşlukları ve DY, HO ve PR/YB katkılı fiber lazerlerde serbest uzaysal doğrusal olmayan polarizasyon rotasyonunu dahil etmek gibi görünür ışık modu kilitlemesini iyileştirmek için çeşitli geleneksel yöntemler kullanarak ultra hızlı görünür ışık lazerlerinin geliştirilmesinde önemli ilerleme kaydetti. Bununla birlikte, tüm fiber mod kilitli lazerlerin çıkış gücü hala birkaç miliwatt ile sınırlıdır ve uygulamalarını sınırlar. Bu nedenle, yüksek performanslı tüm fiber görünür lazerleri keşfetmeye devam etmek çok önemlidir, çünkü tüm fiber bir yapıda görünür ışığın sürekli dalga çıkışının elde edilmesi, yüksek enerjili darbelerin kullanılması için temeldir.

Holmium katkılı Zblan florür cam lifleri, kızılötesine yakın bölgede görülebilen geniş spektral kaynakları nedeniyle yaygın dikkat çekmiştir. Bu lifler görünür ışık üretimi işlemi için üç ana pompalama seçeneği sağlar. Mavi lazer diyot pompalama, ışın kalitesi sınırlı olmasına rağmen, verimli yeşil lazer çıkışı üretir. Öte yandan, 5I7'nin uzun enerji seviyesi ömrü nedeniyle, tüm fiber derin kırmızı lazerin maksimum çıkış gücü sadece 16 MW'dır. Yeşil pompalama ile karşılaştırıldığında, kırmızı pompalama, farklı enerji seviyeleri arasındaki ara bağlantıyı ve inversiyonu incelemeye elverişli olan daha geniş bir enerji seviyelerini kapsar. Buna ek olarak, yüksek hasar eşiği ile bilinen yüksek performanslı kırmızı katı hal lazerlerinin ve gelişmiş plazma püskürtme kaplama teknolojisinin uygulanması, Watt seviyesinde çalışan derin kırmızı lazerlerin ortaya çıkmasına yol açmıştır. Bu çalışmalar, derin kırmızı ve kızılöteye yakın uyarmaya dayanan uyarılmış durum absorpsiyon süreçleri yoluyla lazer çıkış özelliklerinin arttırılmasını desteklemek için ek kanıtlar sunmaktadır.