Holmium-dotiertes All-Faser-Laser mit Hochleistungs-Sichtbares Licht

Es war schon immer ein Forschungsthema in der Lasertechnologie, sichtbares Licht von kompakten All-Faser-Lasern zu erzeugen und gleichzeitig hohe Produktionseigenschaften aufrechtzuerhalten. Hier haben Ji et al. schlug eine Methode zur Entwicklung von Lasern mit zwei Wellenlängen unter Verwendung des Anregungsmechanismus in Holmium-dotierten ZBLAN-Fluoridglasfasern vor und erzielte experimentell eine hohe Ausgangsleistung von Allfaser-Lasern, insbesondere in dem tiefroten Band unter 640 nm Pumpen. Bemerkenswerterweise wurde eine maximale kontinuierliche Wellenausgangsleistung von 271 MW bei 750 nm mit einer Steigungseffizienz von 45,1%erreicht, was die höchste direkte Ausgangsleistung ist, die in Allfaser-Lasern mit einem Kerndurchmesser von weniger als 10 μm in der tiefen roten Bande aufgezeichnet wurde. Darüber hinaus entwickelten die Forscher einen 1,2 μm All-Faser-Laser, der mit einem 640-nm-Laser gepumpt wurde. Die Forscher untersuchten die Korrelation zwischen diesen beiden Lasergenerierungsprozessen und ihrer Leistung bei 750 nm und 1,2 μm Wellenlängen ausführlich. Durch die Erhöhung der Pumpenrate beobachteten die Forscher ein wirksames Bevölkerungsrecycling durch den Absorptionsprozess mit hohem angeregten Zustand, der die Bevölkerung effektiv auf den oberen Laserniveau des tiefroten Übergangs wiederherstellte. Darüber hinaus stellten die Forscher die optimalen Bedingungen für diesen Laser fest, identifizierten den Prozess des Füllens der Energieniveaus des angeregten Zustands und stellten die entsprechenden spektralen Parameter fest. Diese Forschung zeigt sehr vielversprechend für die Verbesserung der Leistung von Lasern, die andere Seltenerdionen durch Absorptionsprozesse für angeregte Zustands verwenden und den Weg für die Weiterentwicklung von Ultra-Lasern mit allen Fasern ebnen.

All-Faser-Laser werden aufgrund ihrer kompakten Struktur, der exzellenten Wärmeableitungsleistung und der optischen Hohlraumreinigung häufig verwendet. Sie verfügen über eine Vielzahl von Anwendungen wie Präzisionsbearbeitungsmessungen, Biophotonik und Verteidigungsanwendungen. Hochleistungsfaserlaser im optischen Infrarotbereich, insbesondere 1 μm, 1,53 μm und 2 & mgr; m, wurden unter Verwendung dotierter Silikatglasfasern gut untersucht. Diese Laser haben optische Kräfte erreicht, die Kilowatt überschreiten. Darüber hinaus haben sichtbare Lichtlaser durch die Laserausgabe auf Watt-Ebene durchgebrochen. Die Ausgangsleistung von einzelbekleideten All-Faser-Lasern im sichtbaren Lichtband ist jedoch immer noch auf 100 MW begrenzt. Dies wird hauptsächlich auf zwei Hauptfaktoren zurückgeführt. Erstens haben Fluoridfasern, die der Hauptkörper der sichtbaren Lasererzeugung sind, eine niedrige Schadensschwelle. Zweitens hat sich erwiesen, dass sich das Erreichen von leichten Laserspiegeln mit sichtbarem Licht als Herausforderung erwiesen hat.

In den letzten Jahren haben Forscher erhebliche Fortschritte bei der Entwicklung von ultraschnellen sichtbaren Lichtlasern erzielt, um verschiedene traditionelle Methoden zu verbessern, um die sichtbaren Lichtmodusverriegelung zu verbessern, z. Die Ausgangsleistung von Lasern mit dem gesamten Fasermodus ist jedoch immer noch auf einige Milliwatt beschränkt, was ihre Anwendungen einschränkt. Daher ist es sehr wichtig, weiterhin sichtbare leistungsstarke, sichtbare Laser zu untersuchen, da das Erreichen der kontinuierlichen Wellenausgabe von sichtbarem Licht in einer Ganzfaserstruktur die Grundlage für die Verwendung energiereicher Impulse ist.

Mit Holmium-dotierte Zblan-Fluoridglasfasern haben aufgrund ihrer breiten spektralen Ressourcen in der Region Nahe Infrarot weit verbreitete Aufmerksamkeit erregt. Diese Fasern bieten drei Hauptpumpenoptionen für den Prozess der sichtbaren Lichterzeugung. Das Pumpen mit blauem Laserdioden erzeugt einen effizienten grünen Laserausgang, obwohl die Strahlqualität begrenzt ist. Andererseits beträgt die maximale Ausgangsleistung des tiefroten Lasers mit ganz Fasern aufgrund der Lebensdauer der langen Energieniveau von 5i7 nur 16 MW. Im Vergleich zum grünen Pumpen deckt das rote Pumpen einen breiteren Bereich von Energieniveaus ab, was für die Untersuchung der Verbindung und Inversion zwischen verschiedenen Energieniveaus förderlich ist. Darüber hinaus hat die Implementierung der leistungsstarken roten Festkörperlaser und der fortschrittlichen Plasma-Sputter-Beschichtungstechnologie, die für seine hohe Schadensschwelle bekannt ist, dazu geführt, dass tiefrote Laser auf WATT-Ebene aufgetreten sind. Diese Studien liefern zusätzliche Belege, um die Verbesserung der Laserausgangseigenschaften durch Absorptionsprozesse für angeregte Zustands zu unterstützen, die auf einer tiefroten und nahen Infrarotanregung beruhen.