របកគំហើញថ្មី! កាំរស្មីអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដកណ្តាល 3 μm ថាមពលខ្ពស់បំផុតរបស់ពិភពលោកឡាស៊ែរជាតិសរសៃ femtosecond
ឡាស៊ែរជាតិសរសៃដើម្បីសម្រេចបាននូវទិន្នផលឡាស៊ែរអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដមធ្យម ជំហានដំបូងគឺជ្រើសរើសសម្ភារៈម៉ាទ្រីសសរសៃសមស្រប។ នៅក្នុងឡាស៊ែរសរសៃជិតអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដ ម៉ាទ្រីសកញ្ចក់ក្វាតវគឺជាសម្ភារៈម៉ាទ្រីសសរសៃទូទៅបំផុតដែលមានការបាត់បង់ការបញ្ជូនទាបខ្លាំង កម្លាំងមេកានិចដែលអាចទុកចិត្តបាន និងស្ថេរភាពល្អឥតខ្ចោះ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ដោយសារតែថាមពលហ្វូណុងខ្ពស់ (1150 cm-1) សរសៃក្វាតវមិនអាចប្រើសម្រាប់ការបញ្ជូនឡាស៊ែរអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដមធ្យមបានទេ។ ដើម្បីសម្រេចបាននូវការបញ្ជូនការបាត់បង់ទាបនៃឡាស៊ែរអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដមធ្យម យើងត្រូវជ្រើសរើសឡើងវិញនូវសម្ភារៈម៉ាទ្រីសសរសៃផ្សេងទៀតដែលមានថាមពលហ្វូណុងទាប ដូចជាម៉ាទ្រីសកញ្ចក់ស៊ុលហ្វីត ឬម៉ាទ្រីសកញ្ចក់ហ្វ្លុយអូរីត។ សរសៃស៊ុលហ្វីតមានថាមពលហ្វូណុងទាបបំផុត (ប្រហែល 350 cm-1) ប៉ុន្តែវាមានបញ្ហាដែលកំហាប់ដូពីងមិនអាចបង្កើនបានទេ ដូច្នេះវាមិនស័ក្តិសមសម្រាប់ប្រើជាសរសៃទទួលបានដើម្បីបង្កើតឡាស៊ែរអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដមធ្យមទេ។ ទោះបីជាស្រទាប់កញ្ចក់ហ្វ្លុយអូរីតមានថាមពលហ្វូណុងខ្ពស់ជាងបន្តិច (550 cm-1) ជាងស្រទាប់កញ្ចក់ស៊ុលហ្វីតក៏ដោយ វាក៏អាចសម្រេចបាននូវការបញ្ជូនការបាត់បង់ទាបសម្រាប់ឡាស៊ែរអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដមធ្យមដែលមានរលកតិចជាង 4 μm។ អ្វីដែលសំខាន់ជាងនេះទៅទៀត ស្រទាប់កញ្ចក់ហ្វ្លុយអូរីតអាចសម្រេចបានកំហាប់ដូបពីងអ៊ីយ៉ុងផែនដីដ៏កម្រខ្ពស់ ដែលអាចផ្តល់នូវការកើនឡើងដែលត្រូវការសម្រាប់ការបង្កើតឡាស៊ែរអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដកណ្តាល ឧទាហរណ៍ សរសៃហ្វ្លុយអូរីត ZBLAN ដែលចាស់ទុំបំផុតសម្រាប់ Er3+ អាចសម្រេចបានកំហាប់ដូបពីងរហូតដល់ 10 mol។ ដូច្នេះ ម៉ាទ្រីសកញ្ចក់ហ្វ្លុយអូរីតគឺជាសម្ភារៈម៉ាទ្រីសសរសៃដែលសមស្របបំផុតសម្រាប់ឡាស៊ែរសរសៃអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដកណ្តាល។
ថ្មីៗនេះ ក្រុមរបស់សាស្ត្រាចារ្យ Ruan Shuangchen និងសាស្ត្រាចារ្យ Guo Chunyu នៅសាកលវិទ្យាល័យ Shenzhen បានបង្កើត femtosecond ដែលមានថាមពលខ្ពស់ឡាស៊ែរសរសៃជីពចរផ្សំឡើងដោយឧបករណ៍រំញ័រសរសៃ Er:ZBLAN ដែលចាក់សោរបៀប 2.8μm ឧបករណ៍ពង្រីកសញ្ញាសរសៃ Er:ZBLAN របៀបតែមួយ និងឧបករណ៍ពង្រីកសញ្ញាសំខាន់សរសៃ Er:ZBLAN ប្រភេទវាលរបៀបធំ។
ដោយផ្អែកលើទ្រឹស្តីបង្ហាប់ដោយខ្លួនឯង និងការពង្រីកនៃជីពចរខ្លីជ្រុលអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដកណ្តាលដែលគ្រប់គ្រងដោយស្ថានភាពប៉ូឡារីស្យុង និងការងារក្លែងធ្វើលេខរបស់ក្រុមស្រាវជ្រាវរបស់យើង រួមផ្សំជាមួយនឹងវិធីសាស្ត្របង្ក្រាបមិនមែនលីនេអ៊ែរ និងការគ្រប់គ្រងរបៀបនៃខ្សែកាបអុបទិករបៀបធំ បច្ចេកវិទ្យាត្រជាក់សកម្ម និងរចនាសម្ព័ន្ធពង្រីកនៃស្នប់ចុងពីរ ប្រព័ន្ធទទួលបានទិន្នផលជីពចរខ្លីជ្រុល 2.8μm ជាមួយនឹងថាមពលជាមធ្យម 8.12W និងទទឹងជីពចរ 148 fs។ កំណត់ត្រាអន្តរជាតិនៃថាមពលជាមធ្យមខ្ពស់បំផុតដែលសម្រេចបានដោយក្រុមស្រាវជ្រាវនេះត្រូវបានធ្វើឱ្យស្រស់បន្ថែមទៀត។
រូបភាពទី 1 ដ្យាក្រាមរចនាសម្ព័ន្ធនៃឡាស៊ែរជាតិសរសៃ Er:ZBLAN ដោយផ្អែកលើរចនាសម្ព័ន្ធ MOPA
រចនាសម្ព័ន្ធនៃឡាស៊ែរ femtosecondប្រព័ន្ធត្រូវបានបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 1។ សរសៃ Er:ZBLAN ប្រភេទ single-mode double-clad ដែលមានប្រវែង 3.1 ម៉ែត្រ ត្រូវបានប្រើជាសរសៃ gain នៅក្នុង preamplifier ជាមួយនឹងកំហាប់សារធាតុដូពីង 7 mol.% និងអង្កត់ផ្ចិតស្នូល 15 μm (NA = 0.12)។ នៅក្នុង amplifier សំខាន់ សរសៃ Er:ZBLAN ប្រភេទ double-clad large mode field ដែលមានប្រវែង 4 ម៉ែត្រ ត្រូវបានប្រើជាសរសៃ gain ជាមួយនឹងកំហាប់សារធាតុដូពីង 6 mol.% និងអង្កត់ផ្ចិតស្នូល 30 μm (NA = 0.12)។ អង្កត់ផ្ចិតស្នូលធំជាងធ្វើឱ្យសរសៃ gain មានមេគុណមិនមែនលីនេអ៊ែរទាបជាង និងអាចទប់ទល់នឹងថាមពលកំពូលខ្ពស់ និងទិន្នផលជីពចរនៃថាមពលជីពចរធំជាង។ ចុងទាំងពីរនៃសរសៃ gain ត្រូវបានភ្ជាប់ទៅនឹងគម្របស្ថានីយ AlF3។
ពេលវេលាបង្ហោះ៖ ថ្ងៃទី ១៩ ខែកុម្ភៈ ឆ្នាំ ២០២៤