ทีมชาวจีนได้พัฒนา Raman ที่ปรับได้กำลังสูงขนาดแบนด์ 1.2μmไฟเบอร์เลเซอร์
แหล่งกำเนิดเลเซอร์การทำงานในย่านความถี่ 1.2 ไมโครเมตรมีการใช้งานเฉพาะบางอย่างในการบำบัดด้วยแสง การวินิจฉัยทางการแพทย์ และการตรวจจับออกซิเจน นอกจากนี้ ยังสามารถใช้เป็นแหล่งปั๊มสำหรับการสร้างแสงอินฟราเรดกลางแบบพาราเมตริกและสำหรับการสร้างแสงที่มองเห็นได้โดยการเพิ่มความถี่เป็นสองเท่า เลเซอร์ในย่านความถี่ 1.2 ไมโครเมตรทำได้ด้วยวิธีการต่างๆเลเซอร์โซลิดสเตต, รวมทั้งเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์เลเซอร์เพชรรามานและเลเซอร์ไฟเบอร์ ในบรรดาเลเซอร์ทั้งสามชนิดนี้ เลเซอร์ไฟเบอร์มีข้อดีคือมีโครงสร้างเรียบง่าย คุณภาพลำแสงดี และการทำงานที่ยืดหยุ่น ซึ่งทำให้เป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดในการสร้างเลเซอร์แบนด์ขนาด 1.2 ไมโครเมตร
เมื่อไม่นานนี้ ทีมวิจัยที่นำโดยศาสตราจารย์ Pu Zhou ในประเทศจีนมีความสนใจในเลเซอร์ไฟเบอร์กำลังสูงในแบนด์ 1.2μm ไฟเบอร์กำลังสูงในปัจจุบันเลเซอร์ส่วนใหญ่เป็นเลเซอร์ไฟเบอร์ที่เจือด้วยอิตเทอร์เบียมในแบนด์ 1 μm และกำลังส่งออกสูงสุดในแบนด์ 1.2 μm ถูกจำกัดไว้ที่ระดับ 10 W ผลงานของพวกเขาที่มีชื่อว่า “เลเซอร์ไฟเบอร์รามานที่ปรับกำลังได้สูงที่แบนด์คลื่น 1.2 μm” ได้รับการตีพิมพ์ใน Frontiers ofออปโตอิเล็กทรอนิกส์.
รูปที่ 1: (ก) การตั้งค่าการทดลองของเครื่องขยายสัญญาณไฟเบอร์รามานแบบปรับได้กำลังสูง และ (ข) เลเซอร์เมล็ดไฟเบอร์รามานแบบสุ่มที่ปรับได้ที่แบนด์ 1.2 ไมโครเมตร PDF: ไฟเบอร์ที่เจือปนด้วยฟอสฟอรัส; QBH: ควอตซ์จำนวนมาก; WDM: มัลติเพล็กเซอร์แบบแบ่งความยาวคลื่น; SFS: แหล่งกำเนิดแสงไฟเบอร์ฟลูออเรสเซนต์แบบซุปเปอร์ฟลูออเรสเซนต์; P1: พอร์ต 1; P2: พอร์ต 2 P3: ระบุพอร์ต 3 แหล่งที่มา: Zhang Yang et al., เลเซอร์ไฟเบอร์รามานแบบปรับได้กำลังสูงที่แบนด์คลื่น 1.2 ไมโครเมตร, Frontiers of Optoelectronics (2024)
แนวคิดคือการใช้เอฟเฟกต์การกระเจิงรามานที่กระตุ้นในไฟเบอร์แบบพาสซีฟเพื่อสร้างเลเซอร์กำลังสูงในแบนด์ 1.2μm การกระเจิงรามานที่กระตุ้นเป็นเอฟเฟกต์ไม่เชิงเส้นลำดับที่สามที่แปลงโฟตอนเป็นความยาวคลื่นที่ยาวขึ้น
รูปที่ 2: สเปกตรัมเอาต์พุต RFL แบบสุ่มที่ปรับได้ที่ (ก) 1,065-1,074 นาโนเมตร และ (ข) ความยาวคลื่นของปั๊ม 1,077 นาโนเมตร (Δλ หมายถึงความกว้างของเส้น 3 เดซิเบล) แหล่งที่มา: Zhang Yang et al., เลเซอร์ไฟเบอร์รามานที่ปรับได้กำลังสูงที่แบนด์คลื่น 1.2 ไมโครเมตร, Frontiers of Optoelectronics (2024)
นักวิจัยใช้เอฟเฟกต์การกระเจิงรามานที่กระตุ้นในไฟเบอร์ที่เติมฟอสฟอรัสเจือปนเพื่อแปลงไฟเบอร์ที่เติมอิตเทอร์เบียมเจือปนกำลังสูงที่แถบ 1 μm ให้เป็นแถบ 1.2 μm สัญญาณรามานที่มีกำลังสูงถึง 735.8 W ได้รับที่ 1252.7 นาโนเมตร ซึ่งเป็นกำลังเอาต์พุตสูงสุดของเลเซอร์ไฟเบอร์แถบ 1.2 μm ที่มีรายงานจนถึงปัจจุบัน
รูปที่ 3: (ก) กำลังส่งออกสูงสุดและสเปกตรัมส่งออกปกติที่ความยาวคลื่นสัญญาณต่างๆ (ข) สเปกตรัมส่งออกเต็มที่ความยาวคลื่นสัญญาณต่างๆ ในหน่วยเดซิเบล (Δλ หมายถึงความกว้างของเส้น 3 เดซิเบล) แหล่งที่มา: Zhang Yang et al., เลเซอร์ไฟเบอร์รามานที่ปรับได้กำลังสูงที่แบนด์คลื่น 1.2 ไมโครเมตร, Frontiers of Optoelectronics (2024)
รูปที่ 4: (ก) สเปกตรัมและ (ข) ลักษณะวิวัฒนาการของกำลังของเครื่องขยายสัญญาณไฟเบอร์รามานแบบปรับได้กำลังสูงที่ความยาวคลื่นการสูบ 1,074 นาโนเมตร ที่มา: Zhang Yang et al., High power tunable Raman fiber laser at 1.2μm waveband, Frontiers of Optoelectronics (2024)
เวลาโพสต์ : 04 มี.ค. 2567