Niedawno zespół profesorów LV Zhiwei i Bai Zhenxu z Hebei University of Technology, we współpracy z profesorem Richardem Mildren z Macquarie University w Australii i profesor Takashige Omatsu z Chiba University w Japonii, z powodzeniem osiągnął bezpośredni wynik Raman Vintex Light Light z dużym rozszerzeniem długości fal w Diamond Raman Laser. Ten przełomowy wynik badań został niedawno opublikowany jako artykuł okładkowy w autorytatywnym czasopiśmie ACS Photonics w dziedzinie optyki.
Diamond, z szerokim zakresem transmisji spektralnej i doskonałymi właściwościami termofysowymi, wykazuje unikalne zalety i duży potencjał w zwiększaniu długości fali światła wirowego. Zespół innowacyjnie połączył prostą i wydajną metodę generowania światła wiru wewnątrzkawościowego-pompowanie poza osi, z tradycyjnym oscylatorem fali podwójnej wnęki zewnętrznej podwójnej mirrorycznej fali Ramana, przy użyciu lasera 1 μm jako źródła światła pompy. Dzięki precyzyjnemu kontrolowaniu kąta poza osiowo rezonansowego lustra wyjściowego wnęki, 1,2 μm i 1,5 μm wyjściowe laserowe laserowe uzyskano w trybie pierwszego rzędu i drugiego rzędu, a Lague-Gaussan (LG LG).
Wiązka wiru Ramana pierwszego rzędu
W eksperymencie konwersji diamentowej Ramana pierwszego rzędu zespół badawczy zastosował lustro wyjściowe z transmitancją mniejszą niż 0. 5% przy długości fali Ramana pierwszego rzędu i skonstruował quasi-koncentralną strukturę wnęki rezonansowej. Przez dokładnie kontrolowanie kąta obrotu lustra wyjściowego w różnych kierunkach, z powodzeniem uzyskali wyjście lasera 1,2 μm w wielu trybach, jak pokazano na rysunku 1 (a). Wśród nich, gdy wnęka rezonansowa jest w stanie kolimowanym, wyjście laserowe przedstawia tryb podstawowy Gaussa; Gdy lustro wyjściowe obraca się poza osią w poziomych i pionowych kierunkach płaszczyzny, generowane są HG1, {{1 0}}}}}}}}}}}} Gdy lustro wyjściowe obraca się wzdłuż kierunku po przekątnej 45 stopni, uzyskano wyjście trybu LG z rozkładem intensywności pustej. Ponadto, przez pomiar interferometryczny wiązki trybu LG (jak pokazano na ryc. 2 (b)), potwierdza się, że ma rozkład fazy spiralnej, co wskazuje, że jest to wiązka wirowa. Odpowiednie cechy widma pokazano na ryc. 2 (c). Przy maksymalnej mocy pompy eksperyment osiągnął 65,5 W wyjściu lasera w trybie Gaussa i 42,2 W wyjściowej trybu LG, z odpowiednimi wydajnością konwersji odpowiednio 23,8% i 15,3%.
Rysunek 1. Wyniki światła wiru Ramana pierwszego rzędu: (a) Tryb wyjściowy Stokes pierwszego rzędu przy różnych kątach poza osi (B) Wynik interferencji trybu LG (C) Spektrum wyjściowe Stokes pierwszego rzędu
Wiązka wiru Ramana drugiego rzędu
W celu dalszego rozszerzenia działającego zakresu długości fali światła wiru Raman, zespół badawczy zastosował tę samą metodę sterowania poza osi w Diamond Oscylator Ramana drugiego rzędu i z powodzeniem uzyskał 1,5 μm wyjściową laserową w różnych trybach. Wyniki eksperymentalne pokazano w
Ryc. 2. Przy maksymalnej mocy pompy, 119,4 W wyjściowej trybu Gaussa i 22,2 W trybu LG osiągnięcia wyjściowego Stokesa drugiego rzędu, co dodatkowo weryfikowano skuteczność i skalowalność tej metody w konwersji Ramana wysokiego rzędu.
Rysunek 2. Wyniki światła wiru Ramana drugiego rzędu: (a) Tryb wyjściowy Stokes drugiego rzędu przy różnych kątach poza osiami (B) Spektrum wyjściowe Stokes drugiego rzędu i odpowiadające wyniki zakłóceń trybu LG
Podsumowanie i perspektywy
Jako nowy rodzaj kryształu optycznego o doskonałej wydajności, Diamond zyskał szeroką uwagę i osiągnął szybki rozwój w ostatnich latach ze względu na szeroki zakres transmisji spektralnej i doskonałe właściwości termiczne. Zespół Hebei University of Technology innowacyjnie połączył prostą metodę pompowania poza osi z tradycyjnym zewnętrznym diamentowym oscylatorem Ramana, a po raz pierwszy zrealizował bezpośrednią moc 1,2 μm i 1,5 μm diamentowego światła wiru w pierwszym rzędu i kaskadowym diamentowym ramanowym oscylatorom. Badanie to nie tylko pokazuje unikalne zalety diamentu w rozszerzeniu długości fali światła wirowego, ale także poszerza granice zastosowania technologii laserowej diamentowej, zapewniając nowe pomysły i wsparcie techniczne dla wydajnego generowania światła wirową o dużej fali.
