ទម្លាយ! ថាមពលខ្ពស់បំផុតរបស់ពិភពលោក 3 μm mid-infraredឡាស៊ែរជាតិសរសៃ femtosecond
ឡាស៊ែរជាតិសរសៃដើម្បីសម្រេចបាននូវទិន្នផលឡាស៊ែរពាក់កណ្តាលអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដ ជំហានដំបូងគឺជ្រើសរើសសម្ភារៈម៉ាទ្រីសជាតិសរសៃដែលសមស្រប។ នៅក្នុងឡាស៊ែរជាតិសរសៃជិតអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដ ម៉ាទ្រីសកញ្ចក់រ៉ែថ្មខៀវគឺជាសម្ភារៈម៉ាទ្រីសសរសៃទូទៅបំផុតដែលមានការបាត់បង់ការបញ្ជូនទាបខ្លាំង កម្លាំងមេកានិចដែលអាចទុកចិត្តបាន និងស្ថេរភាពល្អឥតខ្ចោះ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ដោយសារតែថាមពល phonon ខ្ពស់ (1150 cm-1) សរសៃរ៉ែថ្មខៀវមិនអាចប្រើសម្រាប់ការបញ្ជូនឡាស៊ែរពាក់កណ្តាលអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដបានទេ។ ដើម្បីសម្រេចបាននូវការបញ្ជូនការបាត់បង់ទាបនៃឡាស៊ែរពាក់កណ្តាលអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដ យើងត្រូវជ្រើសរើសឡើងវិញនូវសម្ភារៈម៉ាទ្រីសសរសៃផ្សេងទៀតដែលមានថាមពល phonon ទាប ដូចជាម៉ាទ្រីសកញ្ចក់ស៊ុលហ្វីត ឬម៉ាទ្រីសកញ្ចក់ហ្វ្លុយអូរី។ ជាតិសរសៃស៊ុលហ្វីតមានថាមពល phonon ទាបបំផុត (ប្រហែល 350 សង់ទីម៉ែត្រ-1) ប៉ុន្តែវាមានបញ្ហាដែលកំហាប់សារធាតុ doping មិនអាចកើនឡើងបាន ដូច្នេះវាមិនស័ក្តិសមសម្រាប់ការប្រើប្រាស់ជា fiber fiber ដើម្បីបង្កើតឡាស៊ែរពាក់កណ្តាលអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដនោះទេ។ ទោះបីជាស្រទាប់ខាងក្រោមកញ្ចក់ហ្វ្លុយអូរីមានថាមពល phonon ខ្ពស់ជាងបន្តិច (550 សង់ទីម៉ែត្រ-1) ជាងស្រទាប់ខាងក្រោមកញ្ចក់ស៊ុលហ្វីតក៏ដោយ វាក៏អាចសម្រេចបាននូវការបញ្ជូនការបាត់បង់ទាបសម្រាប់ឡាស៊ែរពាក់កណ្តាលអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដដែលមានរលកពន្លឺតិចជាង 4 μm។ សំខាន់ជាងនេះទៅទៀត ស្រទាប់ខាងក្រោមកញ្ចក់ហ្វ្លុយអូរីអាចសម្រេចបាននូវកំហាប់សារធាតុ doping អ៊ីយ៉ុងកម្រក្នុងផែនដីខ្ពស់ ដែលអាចផ្តល់នូវការកើនឡើងដែលត្រូវការសម្រាប់ការបង្កើតឡាស៊ែរពាក់កណ្តាលអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដ ឧទាហរណ៍ ហ្វ្លុយអូរី ZBLAN Fiber ចាស់ទុំបំផុតសម្រាប់ Er3+ អាចសម្រេចបាននូវកំហាប់សារធាតុ doping ។ រហូតដល់ 10 mol ។ ដូច្នេះម៉ាទ្រីសកញ្ចក់ហ្វ្លុយអូរីគឺជាសម្ភារៈម៉ាទ្រីសសរសៃដែលសមស្របបំផុតសម្រាប់ឡាស៊ែរជាតិសរសៃពាក់កណ្តាលអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដ។
ថ្មីៗនេះ ក្រុមសាស្ត្រាចារ្យ Ruan Shuangchen និងសាស្ត្រាចារ្យ Guo Chunyu នៅសាកលវិទ្យាល័យ Shenzhen បានបង្កើតថាមពល femtosecond ខ្ពស់ឡាស៊ែរសរសៃជីពចរផ្សំឡើងដោយ 2.8μm mode-locked Er:ZBLAN fiber oscillator, single-mode Er:ZBLAN fiber preamplifier and large-mode field Er:ZBLAN fiber main amplifier ។
ផ្អែកលើទ្រឹស្តីនៃការបង្ហាប់ដោយខ្លួនឯង និងពង្រីកនៃជីពចរខ្លីជ្រុលពាក់កណ្តាលអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដ ដែលគ្រប់គ្រងដោយរដ្ឋប៉ូឡារីសៀ និងការងារក្លែងធ្វើជាលេខនៃក្រុមស្រាវជ្រាវរបស់យើង រួមផ្សំជាមួយនឹងការទប់ស្កាត់មិនត្រង់លីនេអ៊ែរ និងវិធីសាស្ត្រគ្រប់គ្រងរបៀបនៃសរសៃអុបទិករបៀបធំ បច្ចេកវិទ្យាធ្វើឱ្យត្រជាក់សកម្ម និងការពង្រីក។ រចនាសម្ព័ន្ធនៃស្នប់ទ្វេរដង ប្រព័ន្ធទទួលបានទិន្នផលជីពចរខ្លីជ្រុល 2.8μm ជាមួយនឹងថាមពលជាមធ្យម 8.12W និងទទឹងជីពចរ 148 fs ។ កំណត់ត្រាអន្តរជាតិនៃថាមពលជាមធ្យមខ្ពស់បំផុតដែលសម្រេចបានដោយក្រុមស្រាវជ្រាវនេះត្រូវបានធ្វើឱ្យស្រស់បន្ថែមទៀត។
រូបភាពទី 1 ដ្យាក្រាមរចនាសម្ព័ន្ធនៃឡាស៊ែរជាតិសរសៃ Er:ZBLAN ផ្អែកលើរចនាសម្ព័ន្ធ MOPA
រចនាសម្ព័ន្ធរបស់ អឡាស៊ែរ femtosecondប្រព័ន្ធត្រូវបានបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 1 ។ ខ្សែសង្វាក់តែមួយប្រភេទ Er:ZBLAN ប្រវែង 3.1 ម ត្រូវបានប្រើជាជាតិសរសៃដែលទទួលបាននៅក្នុង preamplifier ជាមួយនឹងកំហាប់សារធាតុ doping 7 mol.% និងអង្កត់ផ្ចិតស្នូល 15 μm (NA = ០.១២)។ នៅក្នុង amplifier មេ វាលម៉ូដធំដែលបិទបាំងពីរដង Er:ZBLAN fiber ដែលមានប្រវែង 4 m ត្រូវបានគេប្រើជា fiber fiber ដែលមានកំហាប់ doping 6 mol.% និងមានអង្កត់ផ្ចិតស្នូល 30 μm (NA = 0.12)។ អង្កត់ផ្ចិតស្នូលធំជាងធ្វើឱ្យសរសៃដែលទទួលបានមានមេគុណមិនលីនេអ៊ែរទាប ហើយអាចទប់ទល់នឹងថាមពលកំពូលខ្ពស់ និងទិន្នផលជីពចរនៃថាមពលជីពចរធំជាង។ ចុងទាំងពីរនៃជាតិសរសៃ ទទួលបានគឺត្រូវបានបញ្ចូលទៅនឹងគម្របស្ថានីយ AlF3 ។
ពេលវេលាផ្សាយ៖ កុម្ភៈ-១៩-២០២៤