ブレークスルー！世界最高のパワー3μmミッドインカクロムフェムト秒ファイバーレーザー

ブレークスルー！世界最高の電力3μmミッドインフラードフェムト秒ファイバーレーザー

ファイバーレーザー中赤外レーザー出力を実現するために、最初のステップは、適切なファイバーマトリックス材料を選択することです。近赤外繊維レーザーでは、クォーツガラスマトリックスは、非常に低い透過損失、信頼性の高い機械的強度、優れた安定性を備えた最も一般的な繊維マトリックス材料です。ただし、高音エネルギー（1150 cm-1）が高いため、中赤外レーザー伝達には石英繊維を使用できません。中赤外レーザーの低損失透過を達成するには、硫化物ガラスマトリックスやフッ化物ガラスマトリックスなど、フォノンエネルギーの低い他の繊維マトリックス材料を再選択する必要があります。硫化物繊維は最も低いフォノンエネルギー（約350 cm-1）を持っていますが、ドーピング濃度を上げることができないという問題があるため、中赤外レーザーを生成するためのゲイン繊維としての使用には適していません。フッ化物ガラス基質は、硫化物ガラス基板よりもわずかに高いフォノンエネルギー（550 cm-1）を持っていますが、4μm未満の波長を持つ中赤外レーザーの低下透過を達成することもできます。さらに重要なことは、フッ化物ガラス基板は高い希土類イオンドーピング濃度を達成できることです。これは、中赤外レーザー生成に必要なゲインを提供することができます。したがって、フッ化物ガラスマトリックスは、中赤外ファイバーレーザーに最も適した繊維マトリックス材料です。

最近、深Shenzhen大学のRuan Shuangchen教授とGuo Chunyu教授のチームが高出力フェムト秒を開発しましたパルスファイバーレーザー2.8μmモードロックERで構成されています：ZBLANファイバーオシレーター、シングルモードER：ZBLANファイバープリアンプ、大型モードフィールドER：ZBLANファイバーメインアンプ。
偏光状態と研究グループの数値シミュレーション作業によって制御された中赤外ウルトラショートパルスの自己圧縮と増幅理論に基づいて、非線形抑制と大型モード光ファイバー、アクティブ冷却技術、および二重本土のポンプの活性冷却技術の増幅構造と組み合わせて、システムは2.8μmUltra-short Pulse output of 8.12wsの電力電力電力を備えた2.8μmUltra-Short Pulse Outputを獲得します。この研究グループによって達成された最高の平均力の国際記録はさらにリフレッシュされました。

図1 ERの構造図：MOPA構造に基づくZblanファイバーレーザー
の構造フェムト秒レーザーシステムを図1に示します。長さ3.1 mのシングルモードダブルクラッドER：7 mol。％のドーピング濃度とコア直径15μm（Na = 0.12）のゲインファイバーとして使用されました。メインアンプでは、長さ4 mの二重包まれた大型モードフィールドER：6 mol。％のドーピング濃度と30μMのコア直径のゲインファイバーとして使用されました（Na = 0.12）。コア直径が大きくなると、ゲインファイバーは非線形係数が低く、より大きなパルスエネルギーのより高いピーク出力とパルス出力に耐えることができます。ゲインファイバーの両端は、ALF3端子キャップに融合します。