Laser All-Fiber Holmium-Doped Light Holmium

Secara langsung menjana cahaya yang kelihatan dari laser serat padat sambil mengekalkan ciri-ciri output yang tinggi selalu menjadi topik penyelidikan dalam teknologi laser. Di sini, Ji et al. mencadangkan satu kaedah untuk membangunkan laser dua gelombang panjang menggunakan mekanisme pengujaan dalam serat kaca fluorida ZBLAN holmium, dan secara eksperimen mencapai prestasi output tinggi laser serat, terutama beroperasi di dalam band merah di bawah 640 nm mengepam. Terutama, kuasa output gelombang berterusan maksimum 271 MW dicapai pada 750 nm dengan kecekapan cerun sebanyak 45.1%, yang merupakan kuasa output langsung tertinggi yang direkodkan dalam laser semua serat dengan diameter teras kurang daripada 10 μm dalam band merah dalam. Di samping itu, penyelidik membangunkan laser serat 1.2 μm yang dipam oleh laser 640 nm. Para penyelidik secara meluas mengkaji korelasi antara kedua -dua proses penjanaan laser dan prestasi mereka pada 750 nm dan panjang gelombang 1.2 μm. Dengan meningkatkan kadar pam, para penyelidik mengamati kitar semula penduduk yang berkesan melalui proses penyerapan keadaan yang teruja yang tinggi, yang secara efektif memulihkan populasi ke tahap laser atas peralihan merah yang mendalam. Di samping itu, para penyelidik menentukan keadaan optimum untuk laser ini, mengenal pasti proses mengisi tahap tenaga negara yang teruja, dan menubuhkan parameter spektrum yang sepadan. Penyelidikan ini menunjukkan janji yang besar dalam meningkatkan prestasi laser menggunakan ion nadir bumi lain melalui proses penyerapan negara yang teruja, membuka jalan untuk kemajuan laser ultrafast semua serat.

Laser semua serat digunakan secara meluas kerana struktur padat mereka, prestasi pelesapan haba yang sangat baik, dan tidak memerlukan pembersihan rongga optik. Mereka mempunyai pelbagai aplikasi seperti pengukuran pemesinan ketepatan, biophotonics, dan aplikasi pertahanan. Laser serat kuasa tinggi di rantau optik inframerah, terutamanya 1 μm, 1.53 μm, dan 2 μm, telah dikaji dengan baik menggunakan gentian kaca silikat doped. Laser ini telah mencapai kuasa optik melebihi kilowatt. Di samping itu, laser cahaya yang kelihatan telah memecahkan output laser peringkat Watt. Walau bagaimanapun, kuasa output laser semua serat berpakaian dalam jalur cahaya yang kelihatan masih terhad kepada 100 MW. Ini terutamanya disebabkan oleh dua faktor utama. Pertama, serat fluorida, yang merupakan badan utama generasi laser yang kelihatan, mempunyai ambang kerosakan yang rendah. Kedua, mencapai cermin laser laser yang kelihatan berprestasi tinggi telah terbukti mencabar.

Dalam tahun-tahun kebelakangan ini, para penyelidik telah membuat kemajuan yang ketara dalam pembangunan laser cahaya yang kelihatan ultrafast menggunakan pelbagai kaedah tradisional untuk meningkatkan penguncian mod cahaya yang dapat dilihat, seperti menggabungkan rongga angka-lapan dan putaran polarisasi tak linear di DY, HO, dan PR/YB. Walau bagaimanapun, kuasa output laser yang dikunci mod serat masih terhad kepada beberapa milliwatts, mengehadkan aplikasi mereka. Oleh itu, adalah sangat penting untuk terus meneroka laser yang kelihatan serba tinggi, kerana mencapai output gelombang berterusan cahaya yang kelihatan dalam struktur serat semua adalah asas untuk menggunakan denyutan tenaga tinggi.

Holmium-doped Zblan Fluoride Glass Fibers telah menarik perhatian yang meluas kerana sumber spektrum yang luas di rantau inframerah dekat. Serat ini menyediakan tiga pilihan pam utama untuk proses penjanaan cahaya yang kelihatan. Pam diod laser biru menghasilkan output laser hijau yang cekap, walaupun kualiti rasuk terhad. Sebaliknya, disebabkan oleh jangka hayat tenaga panjang 5i7, kuasa output maksimum laser merah serat hanya 16 mW. Berbanding dengan pam hijau, pam merah meliputi pelbagai tahap tenaga, yang kondusif untuk mengkaji interkoneksi dan penyongsangan antara tahap tenaga yang berbeza. Di samping itu, pelaksanaan laser pepejal merah berprestasi tinggi dan teknologi salutan plasma lanjutan, yang terkenal dengan ambang kerosakan yang tinggi, telah membawa kepada kemunculan laser merah yang beroperasi di peringkat Watt. Kajian-kajian ini memberikan bukti tambahan untuk menyokong peningkatan ciri-ciri output laser melalui proses penyerapan keadaan teruja yang bergantung kepada pengujaan yang mendalam dan dekat inframerah.