Прорыв! Самый мощный в мире среднеинфракрасный фемтосекундный волоконный лазер с длиной волны 3 мкм
2024-08-01
Недавно команда профессора Шуан-Чен Руана и профессора Чун-Ю Гуо из Шэньчжэньского университета разработала мощный фемтосекундный импульсный волоконный лазер, состоящий из волоконного генератора Er:ZBLAN с модовой блокировкой на длине волны 2,8 мкм, одномодового предусилителя Er:ZBLAN и основного усилителя Er:ZBLAN с большим полем мод.
На основе теории самокомпрессионного усиления ультракоротких импульсов среднего инфракрасного диапазона с контролем состояния поляризации и численного моделирования, в сочетании с методом нелинейного подавления и управления режимами волокна с большим полем мод, а также технологии активного охлаждения и двухсторонней структуры усиления накачки, система обеспечивает выходной ультракороткий импульс на длине волны 2,8 мкм со средней мощностью 8,12 Вт и длительностью импульса 148 фс, что еще больше обновляет рекорд средней мощности, достигнутый группой в международном масштабе. Система достигла средней мощности 8,12 Вт при длительности импульса 148 фс для ультракоротких импульсов на длине волны 2,8 мкм, обновив международный рекорд самой высокой средней мощности, достигнутый группой.
Структура волоконного лазера Er:ZBLAN на основе структуры MOPA
Структура этой фемтосекундной лазерной системы показана на рис. 1. В предварительном усилителе в качестве волокна усиления используется одномодовое двухслойное Er:ZBLAN-волокно длиной 3,1 м с концентрацией легирования 7 мол.% и диаметром сердцевины 15 мкм (NA = 0,12). В основном усилителе в качестве волокна усиления используется двухкаскадное крупномодовое волокно Er:ZBLAN длиной 4 м с концентрацией легирования 6 мол.% и диаметром сердцевины 30 мкм (NA = 0,12). Больший диаметр сердцевины приводит к снижению коэффициента нелинейности волокна усиления, которое способно выдерживать большую пиковую мощность, а также импульсный выход с большей энергией импульса. На обоих концах волокна усиления были установлены торцевые заглушки из AlF3.
