Niedawno Russell Center for Advanced LightWave Science of Hangzhou Institute of Optics and Fine Mechanics, University of Science and Technology University of Science and Technology Institute for Advanced Studies, Shanghai Institute of Optics and Precision Mechanics of the Chinese Academy of Sciences oraz IFIBO (Ningbo) Optoelectronics Technology Badania wynika z międzynarodowego najlepszego czasopisma optycznego „Optica”, a po raz pierwszy osiągnęły wysokowydajność, wysoką wierność i wysoką elastyczną przenoszenie czystości jednomodowej czystości bliskiego poziomu, setki femtosekund, 2 . 8 μm pasmowych pulsów w środkowej części pasma w kolorze kryształowym kryształowym femtosekundom). Wynik ten nie tylko stanowi skuteczne rozwiązanie niedociągnięć ultraszybkich impulsów w środkowej podczerwieni w transmisji, ale także stanowi podstawę rozszerzenia zastosowań laserowych w środkowej podczerwieni
High-power mid-infrared ultrafast broadband light sources have important applications in advanced spectroscopy, material fine processing, medical surgery, and remote sensing. The limitations of laser transmission have hindered the further expansion of mid-infrared laser applications. In traditional transmission methods, the absorption of various gas molecules in the spatial optical path causes deformation of the output light spot and deterioration of pulse quality. Solid mid-infrared optical fiber has serious nonlinear accumulation, which causes serious distortion of the output time-frequency signal. To solve this problem, the research team used a self-made single-hole eight-ring structure Hollow-core PCF (length 5 m) to transmit mid-infrared ultrafast pulses. Thanks to the advantages of low transmission loss, low nonlinear effect accumulation and support for rapid vacuum extraction of Hollow-core PCF, the team not only solved the problems caused by traditional transmission methods, but also successfully achieved efficient transmission with an overall efficiency of >70%.
During the experiment, the experimenters used a self-built mid-infrared pulse fiber laser as the light source and a 5 m long Hollow-core PCF as the transmission medium. The two ends of the Hollow-core PCF were fixed in the air chamber so that the Hollow-core PCF could be evacuated using a vacuum pump. After the vacuum was drawn (the entire extraction process took less than 1 minute, and the gas pressure was drawn to ~10 mbar), the team successfully achieved an overall laser efficiency of > 70%, a Gaussian spot output that was close to the diffraction limit, and the entire system showed excellent stability. In addition, the spectral shape of the output in the frequency domain was basically consistent with the input. In the time domain, due to the small amount of waveguide dispersion of the hollow-core PCF (-2.04 fs2/mm @ 2.8 μm), the pulse width was widened from the input 117 fs to 404 fs. Subsequently, the experimenters added Ge and ZnSe positive dispersion materials to compensate for the negative dispersion introduced by the hollow-core PCF, coupling lens and air chamber window, and obtained an output with a pulse width of 98 fs (close to the transformation limit pulse width of 96 fs), with a peak power of 170 kW. In addition, the experimenters also used the autocorrelation trace to estimate that the output fundamental mode energy accounted for >95%.
Eksperymentatorzy porównali również schemat transmisji z przestrzenną ścieżką optyczną o tej samej długości i stałym rdzeniowym włóknem fluorowym . Wyniki pokazują, że podczas przenoszenia ultraszybkiego impulsów w stałym rdzeni włókien fluorowych, nieliniowe działanie jest zbyt silne, co powoduje rozpad w czasie rozszczepu w czasie rozdzielania dominacji czasowej w czasie. Włókna kryształowe w transmisji mocy o wysokiej mocy Ultraszybkie impulsy w środkowej podczerwieni . Eksperyment osiągnął wysokowydajny, wysokiej jakości i wysokiej jakości czystość laserowej elastycznej transmisji i remisji podczerwieni, remisji podczerwieni i remisji podczerwieni i remisji podczerwieni i remontu remisji podczerwieni i remontu remontu i remontu pod infreą pod infreą podokrydą i remontu. Sensing .
Odpowiednie wyniki badań zostały opublikowane w Top Journal of Lasers and Optoelectronics, Optica, z tytułem „elastyczne dostarczanie łączy szerokopasmowych, 100 fs impulsów podczerwieni w grupie optyki optycznej z pustą metodą i uniwersytecką i uniwersytecką w nauce i uniwersytetu w dziedzinie nauki i uniwersytetu z instytutu w chińsku z instytutu z instytutu z Lin Wezduka. Zaawansowana technologia i Li Zeqing, doktorant Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics, są współistniejącymi autorami, a Huang Jiapeng, Jiang Xin i Pang Meng z Russell Center są współistniejącymi autorów .
Rysunek 1. konfiguracja eksperymentalna i wyniki . (a) Eksperymentalna ścieżka optyczna ., powlekana obiektyw CAF2 Plano-Convex; HWP, płyta półfalowa; QWP, płyta ćwierćfalowa; FM, Bend Mirror; FTIR, spektrometr w podczerwieni transformacji Fouriera; AC, autocorrelator. (b) SEM image of the fiber structure. (c) Loss spectrum measured using the truncation method, the shaded area represents the measurement uncertainty (orange, left axis), and the calculated dispersion curve (blue, right axis). (d) Output power through a 5-meter-long PCF z pustym rdzeniem . (e) przy użyciu materiałów Znse 30 mm i 5 mm GE, osiągnięto wyjście impulsu z prawie transformacyjną szerokością impulsu 98 FS .
Rysunek 2. Porównanie różnych trybów transmisji . (a) Znormalizowane widmo absorpcji pary wodnej . (b) Bezpośrednie wyjście lasera (szary) i widmo transmisji w przestrzennej ścieżce optycznej (Purple), widm transmisji PCF Hollow-Core-Core w powietrzu (zielony) oraz widmo transmisji Hollowa (czerwony) . Prawa strona pokazuje powiększone spektrum w zakresie 2.7-2.8 μm . (c) wytwarzanie solitonu Ramana w stałym rdzeniowym włóknie fluorowym . FTIR widmo FTIR znajduje się w lewym i autokorrelacji.
