Un equipo chinés desenvolveu un láser de fibra Raman sintonizable de alta potencia de banda de 1,2 μm

Un equipo chinés desenvolveu un Raman sintonizable de alta potencia en banda de 1,2 μmláser de fibra

Fontes láserque operan na banda de 1,2 μm teñen algunhas aplicacións únicas en terapia fotodinámica, diagnóstico biomédico e detección de osíxeno. Ademais, pódense utilizar como fontes de bombeo para a xeración paramétrica de luz infravermella media e para xerar luz visible mediante a duplicación de frecuencia. Os láseres na banda de 1,2 μm conseguíronse con diferentesláseres de estado sólido, incluíndoláseres semicondutores, láseres Raman de diamante e láseres de fibra. Entre estes tres láseres, o láser de fibra ten as vantaxes dunha estrutura sinxela, unha boa calidade do feixe e un funcionamento flexible, o que o converte na mellor opción para xerar láser de banda de 1,2 μm.
Recentemente, o equipo de investigación dirixido polo profesor Pu Zhou en China está interesado en láseres de fibra de alta potencia na banda de 1,2 μm. A fibra actual de alta potencialáseresson principalmente láseres de fibra dopadas con iterbio na banda de 1 μm, e a potencia máxima de saída na banda de 1,2 μm está limitada ao nivel de 10 W. O seu traballo, titulado "Láser de fibra Raman sintonizable de alta potencia na banda de ondas de 1,2 μm", foi publicado en Frontiers ofOptoelectrónica.

FIG. 1: (a) Configuración experimental dun amplificador de fibra Raman sintonizable de alta potencia e (b) láser de semente de fibra Raman aleatoria sintonizable nunha banda de 1,2 μm. PDF: fibra dopada con fósforo; QBH: cuarzo a granel; WDM: multiplexor por división de lonxitude de onda; SFS: fonte de luz de fibra superfluorescente; P1: porto 1; P2: porto 2. P3: indica o porto 3. Fonte: Zhang Yang et al., Láser de fibra Raman sintonizable de alta potencia na banda de ondas de 1,2 μm, Frontiers of Optoelectronics (2024).
A idea é utilizar o efecto de dispersión Raman estimulado nunha fibra pasiva para xerar un láser de alta potencia na banda de 1,2 μm. A dispersión Raman estimulada é un efecto non lineal de terceira orde que converte fotóns en lonxitudes de onda máis longas.

Figura 2: Espectros de saída RFL aleatorios sintonizables a (a) 1065-1074 nm e (b) lonxitudes de onda da bomba de 1077 nm (Δλ refírese a un ancho de liña de 3 dB). Fonte: Zhang Yang et al., Láser de fibra Raman sintonizable de alta potencia na banda de ondas de 1,2 μm, Frontiers of Optoelectronics (2024).
Os investigadores utilizaron o efecto de dispersión Raman estimulado na fibra dopada con fósforo para converter unha fibra dopada con iterbio de alta potencia nunha banda de 1 μm en banda de 1,2 μm. Obtívose un sinal Raman cunha potencia de ata 735,8 W a 1252,7 nm, que é a potencia de saída máis alta dun láser de fibra de banda de 1,2 μm informada ata a data.

Figura 3: (a) Potencia de saída máxima e espectro de saída normalizado a diferentes lonxitudes de onda de sinal. (b) Espectro de saída completo a diferentes lonxitudes de onda de sinal, en dB (Δλ refírese a un ancho de liña de 3 dB). Fonte: Zhang Yang et al., Láser de fibra Raman sintonizable de alta potencia na banda de ondas de 1,2 μm, Frontiers of Optoelectronics (2024).

Figura : 4: (a) Espectro e (b) características de evolución de potencia dun amplificador de fibra Raman sintonizable de alta potencia a unha lonxitude de onda de bombeo de 1074 nm. Fonte: Zhang Yang et al., Láser de fibra Raman sintonizable de alta potencia na banda de ondas de 1,2 μm, Frontiers of Optoelectronics (2024)