Dènyèman, gwoup rechèch la nan Pwofesè Lu Huadong soti nan Enstiti a nan Optoelectronics nan Shanxi Inivèsite inovativman pwopoze yon metòd reyalize-wo estabilite etwat-spectre tou pre-enfrawouj pwodiksyon lazè pa melanje emisyon ankouraje ak pwosesis optik paramètrik. Pa entwodwi pwosesis la optik paramètrik nan kavite a sonan nan lazè a genyen-chanje, pwopòsyon an nan radyasyon espontane nan pwosesis la fòmasyon lazè batman kè te redwi anpil, efektivman konble lajè a batman kè nan lazè a pwodiksyon ak diminye jitter nan distribisyon nan batman kè a lazè. Finalman, yon nanosekond batman kè 830 nm tou pre-enfrawouj pwodiksyon lazè ak yon pouvwa pwodiksyon nan 7.75 W ak yon lajè spectre nan 400,93 megaèrts te jwenn, ak devyasyon estanda a nan jitter batman kè li yo te sèlman 2.285 ns. Etid sa a bay yon nouvo lide pou reyalize yon kontra enfòmèl ant, wo-pouvwa, wo-estabilite etwat-spectre lazè san yo pa bloke kontwòl.
Sous limyè tou pre-enfrawouj (700 ~ 1000 nm) yo te lajman itilize nan pwosesis materyèl, biomedicine, siveyans anviwònman, ak lidar akòz ekselan pénétration yo ak karakteristik ki ba simaye. Atravè teknoloji konvèsyon frekans linear, ka longèdonn pwodiksyon li yo plis pwolonje nan terahertz, mitan-enfrawouj, vizib limyè ak ultravyolèt Gwoup Mizik, konsa tankou satisfè bezwen yo nan aplikasyon pou divèsifye tankou deteksyon sekirite, kominikasyon lazè, pwojeksyon lazè ak litografi.
Kounye a, yo te itilize-chanje lazè Titàn safi yo anjeneral itilize pou reyalize gwo pouvwa, etwat-spectre nanosekond batman kè tou pre-enfrawouj pwodiksyon lazè. Sepandan, kristal Titàn safi yo pral pwodwi efè tèmik lè ponpe nan pouvwa segondè, ki seryezman mete restriksyon sou pouvwa a pwodiksyon, efikasite konvèsyon ak bon jan kalite gwo bout bwa nan lazè la. Lè se lazè a Safi Titàn opere nan pouvwa ki ba, distribisyon an batman kè gen jitter grav akòz pousantaj la ki ba ponpe. Anplis de sa, lè l sèvi avèk lazè 532 nm ponp osilateur optik paramètrik se tou yon metòd efikas jenere tou pre-enfrawouj pwodiksyon lazè. Malgre ke metòd sa a pa limite pa efè tèmik, akòz nan nannan gwo akseptasyon la nan pwosesis la matche faz, lajè a espèk nan limyè a siyal pwodiksyon se gwo lè ponpe nan gwo pouvwa. Yo nan lòd yo efektivman etwat lajè espèk li yo, li dwe sou fòm piki ak fèmen ak èd nan-wo kalite etwat-spectre lazer, ki pa sèlman ogmante pri a nan sous la limyè, men tou afekte estabilite nan sistèm lan.
Yo nan lòd yo simonte difikilte aktyèl yo teknik, gwoup rechèch la pwopoze yon metòd reyalize wo-estabilite etwat-spectre tou pre-enfrawouj pwodiksyon lazè pa melanje emisyon ankouraje ak pwosesis optik paramètrik. Premyèman, pwosesis la dinamik nan pwodiksyon lazè batman kè anvan ak apre entwodiksyon an nan pwosesis la optik paramètrik nan TI a genyen-chanje: lazè safi te teyorikman analize. Jan yo montre nan Figi 1, nan lazè a genyen-chanje, lè se mwayen an benefis ponpe, iyon yo doped yo byen vit deplwaye nan nivo a enèji anwo nan lazè a, ak Lè sa a, se pwodiksyon an batman kè lazè ki te fòme anba aksyon an nan emisyon espontane ak emisyon ankouraje; Men, lè se pwosesis la paramètrik optik prezante nan kavite a sonan, pi gwo efikasite nan konvèsyon linear nan pwosesis la optik paramètrik ka amelyore pousantaj la emisyon ankouraje nan pwosesis la fòmasyon lazè batman kè ak diminye pwopòsyon an nan tèm emisyon espontane, se konsa ke tan an batman kè ak lajè lajè nan lazè a yo se tou sa ki klè. Anplis, depi pa gen okenn reta ant limyè a ponp ak batman kè a limyè siyal nan pwosesis la optik paramètrik, se jitter nan distribisyon batman kè nan lazè a pwodiksyon siyifikativman amelyore.
Gwoup rechèch la ki fèt yon lazè tou pre-enfrawouj ak emisyon melanje ankouraje ak pwosesis optik paramètrik jan yo montre nan Figi 2. TI: Safi kristal ak LBO kristal lineyè yo se eleman nan yon kavite sèl sonan kòm mwayen an ak optik paramètrik, respektivman. Yo nan lòd yo fleksibl kontwole reta ki genyen ant TI la: lazè safi ak limyè a siyal nan pwosesis la paramètrik, de kouche nan nanosekond batman kè 532 nm lazer ak yon frekans repetisyon nan 6 kHz yo te itilize kòm sous ponp, ak yon reta\/dèlko pou pran pou yo pran yon dèlko yo pou yo pran yon ti tan. Anplis de sa, yo nan lòd yo etwat lajè a spectre nan lazè a ti: safi, etalon ak epesè nan 0. Finalman, se yon reflektè pwòp tèt ou-piki eleman apre glas la pwodiksyon asire ke direksyon an pwopagasyon nan TI a: safi osile limyè nan kavite a ki konsistan avèk sa yo ki an limyè a siyal nan pwosesis la optik paramètrik.
In the experiment, the pulse timing of the two pump lights is controlled by a delay\/pulse generator, and the time domain characteristics of the output laser after the introduction of the optical parametric process are optimized, as shown in Figure 3. After the optical parametric process is introduced into the gain-switched laser, the signal light generated by the optical parametric process greatly reduces the proportion of the spontaneous emission process in Pwosesis fòmasyon batman kè a nan lazè a, ak nan menm tan an amelyore pousantaj la emisyon ankouraje, se konsa ke lajè a batman kè nan lazè a pwodiksyon redwi soti nan 66.3 ns 18.9 ns, epi li se tan an etablisman batman kè soti nan 372.9 ns a 310 ns. An menm tan an, akòz karakteristik la nan pa gen okenn reta ant limyè a ponp ak batman kè a siyal limyè nan pwosesis la optik paramètrik, se jitter nan distribisyon batman kè nan lazè a genyen-chanje tou siyifikativman amelyore, epi li se devyasyon estanda li yo redwi soti nan 9.926 ns 2.285 ns.
Apre entwodwi pwosesis optik paramètrik la nan lazè ki te chanje a epi optimize de de pulsasyon limyè ponp yo, yon pwodiksyon lazè 7.75 W 83 0 NM te finalman reyalize, epi estabilite pouvwa li te pi bon pase 0.85% (RMS), jan yo montre nan Figi 4 (A); Karakteristik yo ki mòd Longitudinal yo te mezire lè l sèvi avèk yon analysis kavite FP (SA 210-8 B, ThorLabs), ak rezilta yo te montre ke li te kapab kenbe bon operasyon sèl mòd Longitudinal nan pouvwa a pwodiksyon maksimòm, jan yo montre nan Figi 4 (b); Karakteristik yo ki mòd Transverse yo te mezire lè l sèvi avèk yon analyser bon jan kalite gwo bout bwa (M2MSBC207Vis\/m, ThorLabs), ak bon jan kalite a gwo bout bwa faktè M2 te pi bon pase 1.37 ak 1.47 nan direksyon yo X ak Y, respektivman, jan yo montre nan Figi 4 (c). An menm tan an, pa senkronize analysis ang lan akor nan filtre a birefringent ak tanperati a nan kristal la LBO, nan yon pakèt domèn akor longèdonn soti nan 764.90 nm 873.43 nm te reyalize, jan yo montre nan Figi 4 (d).
····················································
Ekip la te kreye yon metòd pou reyalize wo-estabilite, wo-enèji tou pre-enfrawouj pwodiksyon lazè pa melanje emisyon ankouraje ak optik pwosesis paramètrik, ak reyalize yon lazè tou pre-enfrawouj ak estrikti kontra enfòmèl ant, gwo estabilite ak etwat lajè espèk. Pa entwodwi pwosesis optik paramètrik nan resonatè lazè ki te chanje a, yo te amelyore karakteristik domèn tan an nan lazè pwodiksyon anpil. Finalman, yon kontra enfòmèl ant 830 nm tou pre-enfrawouj lazè ak yon pouvwa pwodiksyon maksimòm de 7.75 W ak yon lajè espèk nan 400,93 megaèrts te reyalize, ak yon lajè batman kè kòm etwat kòm 18.9 ns ak yon devyasyon estanda nan pulse distribisyon jitter redwi a 2.285 ns.
