ทีมชาวจีนได้พัฒนา Raman ที่มีกำลังขยายสูงแบบแบนด์ 1.2μmไฟเบอร์เลเซอร์
แหล่งกำเนิดเลเซอร์การทำงานในย่านความถี่ 1.2 ไมโครเมตร มีการใช้งานเฉพาะทางในการบำบัดด้วยแสง การวินิจฉัยทางชีวการแพทย์ และการตรวจจับออกซิเจน นอกจากนี้ ยังสามารถใช้เป็นแหล่งปั๊มสำหรับการสร้างแสงอินฟราเรดกลางแบบพาราเมตริก และสำหรับการสร้างแสงที่มองเห็นได้โดยการเพิ่มความถี่เป็นสองเท่า เลเซอร์ในย่านความถี่ 1.2 ไมโครเมตร สามารถทำได้ด้วยวิธีการต่างๆเลเซอร์โซลิดสเตต, รวมทั้งเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์เลเซอร์เพชรรามาน และเลเซอร์ไฟเบอร์ ในบรรดาเลเซอร์ทั้งสามชนิดนี้ เลเซอร์ไฟเบอร์มีข้อดีคือโครงสร้างเรียบง่าย คุณภาพลำแสงดี และการทำงานที่ยืดหยุ่น ซึ่งทำให้เป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดสำหรับการสร้างเลเซอร์แบนด์ขนาด 1.2 ไมโครเมตร
เมื่อเร็วๆ นี้ ทีมวิจัยที่นำโดยศาสตราจารย์ Pu Zhou ในประเทศจีน สนใจเลเซอร์ไฟเบอร์กำลังสูงในย่านความถี่ 1.2 ไมโครเมตร 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: ไฟเบอร์ที่เจือด้วยฟอสฟอรัส; QBH: ควอตซ์จำนวนมาก; WDM: มัลติเพล็กเซอร์แบบแบ่งความยาวคลื่น; SFS: แหล่งกำเนิดแสงไฟเบอร์แบบซูเปอร์ฟลูออเรสเซนต์; P1: พอร์ต 1; P2: พอร์ต 2 P3: ระบุพอร์ต 3 ที่มา: Zhang Yang et al., เลเซอร์ไฟเบอร์รามานแบบปรับได้กำลังสูงที่แบนด์ 1.2 ไมโครเมตร, Frontiers of Optoelectronics (2024)
แนวคิดคือการใช้เอฟเฟกต์การกระเจิงรามานที่ถูกกระตุ้นในเส้นใยแก้วแบบพาสซีฟเพื่อสร้างเลเซอร์กำลังสูงในย่านความถี่ 1.2 ไมโครเมตร การกระเจิงรามานที่ถูกกระตุ้นเป็นเอฟเฟกต์ไม่เชิงเส้นลำดับที่สามที่แปลงโฟตอนให้มีความยาวคลื่นที่ยาวขึ้น
รูปที่ 2: สเปกตรัมเอาต์พุต RFL แบบสุ่มที่ปรับได้ที่ (ก) ความยาวคลื่น 1065-1074 นาโนเมตร และ (ข) ความยาวคลื่นปั๊ม 1077 นาโนเมตร (Δλ หมายถึงความกว้างของเส้น 3 เดซิเบล) ที่มา: Zhang Yang และคณะ, เลเซอร์ไฟเบอร์รามานกำลังสูงที่ปรับได้ที่แบนด์คลื่น 1.2 ไมโครเมตร, Frontiers of Optoelectronics (2024)
นักวิจัยใช้เอฟเฟกต์การกระเจิงรามานที่ถูกกระตุ้นในเส้นใยที่เจือด้วยฟอสฟอรัส เพื่อแปลงเส้นใยที่เจือด้วยอิตเทอร์เบียมกำลังสูงที่แถบ 1 ไมโครเมตร เป็นแถบ 1.2 ไมโครเมตร สัญญาณรามานที่มีกำลังส่งสูงสุด 735.8 วัตต์ ได้มาที่ความยาวคลื่น 1252.7 นาโนเมตร ซึ่งเป็นกำลังส่งออกสูงสุดของเลเซอร์ไฟเบอร์แถบ 1.2 ไมโครเมตร ที่มีรายงานจนถึงปัจจุบัน
รูปที่ 3: (ก) กำลังส่งออกสูงสุดและสเปกตรัมเอาต์พุตที่ปรับมาตรฐานที่ความยาวคลื่นสัญญาณต่างๆ (ข) สเปกตรัมเอาต์พุตเต็มที่ความยาวคลื่นสัญญาณต่างๆ ในหน่วยเดซิเบล (Δλ หมายถึงความกว้างของเส้น 3 เดซิเบล) ที่มา: จาง หยาง และคณะ, เลเซอร์ไฟเบอร์รามานแบบปรับได้กำลังสูงที่แบนด์ 1.2 ไมโครเมตร, Frontiers of Optoelectronics (2024)
รูปที่ 4: (ก) สเปกตรัม และ (ข) ลักษณะวิวัฒนาการกำลังของแอมพลิฟายเออร์ไฟเบอร์รามานแบบปรับได้กำลังสูงที่ความยาวคลื่นสูบ 1074 นาโนเมตร ที่มา: จาง หยาง และคณะ, เลเซอร์ไฟเบอร์รามานแบบปรับได้กำลังสูงที่แบนด์ 1.2 ไมโครเมตร, Frontiers of Optoelectronics (2024)
เวลาโพสต์: 4 มี.ค. 2567