เลเซอร์ไฟเบอร์ที่มีประสิทธิภาพสูงที่มองเห็นได้สูง

การสร้างแสงที่มองเห็นได้โดยตรงจากเลเซอร์ไฟเบอร์ขนาดกะทัดรัดในขณะที่ยังคงรักษาลักษณะการส่งออกสูงเป็นหัวข้อการวิจัยในเทคโนโลยีเลเซอร์เสมอ ที่นี่ Ji et al. เสนอวิธีการพัฒนาเลเซอร์ความยาวคลื่นคู่โดยใช้กลไกการกระตุ้นในเส้นใยแก้วฟลูออไรด์ Zblan ที่เจือด้วยโฮลเมียม โดยเฉพาะอย่างยิ่งกำลังการส่งออกคลื่นต่อเนื่องสูงสุด 271 MW ทำได้ที่ 750 นาโนเมตรโดยมีประสิทธิภาพความลาดชัน 45.1%ซึ่งเป็นกำลังขับโดยตรงสูงสุดที่บันทึกไว้ในเลเซอร์ไฟเบอร์ทั้งหมดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางแกนน้อยกว่า 10 μmในแถบสีแดงเข้ม นอกจากนี้นักวิจัยได้พัฒนาเลเซอร์ไฟเบอร์ทั้งหมด 1.2 ไมครอนที่สูบด้วยเลเซอร์ 640 นาโนเมตร นักวิจัยศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างกระบวนการสร้างเลเซอร์ทั้งสองและประสิทธิภาพที่ 750 นาโนเมตรและ 1.2 μmความยาวคลื่น โดยการเพิ่มอัตราปั๊มนักวิจัยสังเกตการรีไซเคิลประชากรที่มีประสิทธิภาพผ่านกระบวนการดูดซับสถานะที่ตื่นเต้นสูงซึ่งฟื้นฟูประชากรอย่างมีประสิทธิภาพให้อยู่ในระดับเลเซอร์ตอนบนของการเปลี่ยนแปลงสีแดงเข้ม นอกจากนี้นักวิจัยยังกำหนดเงื่อนไขที่เหมาะสมสำหรับเลเซอร์นี้ระบุกระบวนการของการกรอกระดับพลังงานของรัฐที่ตื่นเต้นและสร้างพารามิเตอร์สเปกตรัมที่สอดคล้องกัน การวิจัยนี้แสดงให้เห็นถึงคำสัญญาที่ยอดเยี่ยมในการปรับปรุงประสิทธิภาพของเลเซอร์โดยใช้ไอออนของหายากอื่น ๆ ผ่านกระบวนการดูดซับของรัฐที่ตื่นเต้นปูทางไปสู่ความก้าวหน้าของเลเซอร์ที่มีไฟเบอร์ล้วนเร็ว

เลเซอร์ไฟเบอร์ทั้งหมดใช้กันอย่างแพร่หลายเนื่องจากโครงสร้างขนาดกะทัดรัดประสิทธิภาพการกระจายความร้อนที่ยอดเยี่ยมและไม่จำเป็นต้องทำความสะอาดช่องแสง พวกเขามีแอพพลิเคชั่นที่หลากหลายเช่นการวัดการตัดเฉือนที่แม่นยำ biophotonics และแอพพลิเคชั่นการป้องกัน เลเซอร์ไฟเบอร์กำลังสูงในภูมิภาคออพติคอลอินฟราเรดโดยเฉพาะอย่างยิ่ง 1 μm, 1.53 μmและ 2 μmได้รับการศึกษาอย่างดีโดยใช้เส้นใยแก้วซิลิเกตเจือ เลเซอร์เหล่านี้มีพลังแสงเกินกิโลวัตต์ นอกจากนี้เลเซอร์แสงที่มองเห็นได้นั้นได้ทำลายเอาท์พุทเลเซอร์ระดับวัตต์ อย่างไรก็ตามกำลังเอาต์พุตของเลเซอร์ไฟเบอร์ทั้งหมดในแถบแสงที่มองเห็นได้นั้นยังคง จำกัด อยู่ที่ 100 เมกะวัตต์ นี่เป็นสาเหตุหลักมาจากปัจจัยหลักสองประการ ประการแรกเส้นใยฟลูออไรด์ซึ่งเป็นตัวหลักของการสร้างเลเซอร์ที่มองเห็นได้มีเกณฑ์ความเสียหายต่ำ ประการที่สองการบรรลุแสงเลเซอร์ไฟเบอร์ไฟเบอร์ที่มีประสิทธิภาพสูงได้พิสูจน์แล้วว่าเป็นสิ่งที่ท้าทาย

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมานักวิจัยได้มีความก้าวหน้าอย่างมีนัยสำคัญในการพัฒนาเลเซอร์แสงที่มองเห็นได้อย่างรวดเร็วโดยใช้วิธีการแบบดั้งเดิมที่หลากหลายเพื่อปรับปรุงการล็อคโหมดแสงที่มองเห็นได้เช่นการผสมผสานฟันผุขนาดแปดและการหมุนโพลาไรเซชันแบบไม่เชิงเส้นใน Dy, HO และ PR/YB-doped Lasers อย่างไรก็ตามกำลังเอาต์พุตของเลเซอร์ล็อคโหมดไฟเบอร์ทั้งหมดยังคง จำกัด อยู่เพียงไม่กี่มิลลิวัตต์ จำกัด แอปพลิเคชันของพวกเขา ดังนั้นจึงเป็นเรื่องสำคัญมากที่จะต้องสำรวจเลเซอร์ที่มองเห็นได้ทั้งหมดตามประสิทธิภาพสูงเนื่องจากการได้รับคลื่นแสงอย่างต่อเนื่องของแสงที่มองเห็นได้ในโครงสร้างไฟเบอร์ทั้งหมดเป็นพื้นฐานสำหรับการใช้พัลส์พลังงานสูง

เส้นใยแก้วฟลูออไรด์ Zblan ที่เจือด้วย Holmium ได้ดึงดูดความสนใจอย่างกว้างขวางเนื่องจากทรัพยากรสเปกตรัมกว้างของพวกเขาในบริเวณที่มองเห็นได้ใกล้เข้ามาใกล้ เส้นใยเหล่านี้มีสามตัวเลือกการสูบน้ำหลักสำหรับกระบวนการสร้างแสงที่มองเห็นได้ การสูบน้ำเลเซอร์เลเซอร์สีน้ำเงินสร้างเอาต์พุตเลเซอร์สีเขียวที่มีประสิทธิภาพแม้ว่าคุณภาพของลำแสงจะมี จำกัด ในทางกลับกันเนื่องจากอายุการใช้งานระดับพลังงานที่ยาวนานถึง 5i7 กำลังขับสูงสุดของเลเซอร์สีแดงเข้มไฟเบอร์ทั้งหมดเพียง 16 เมกะวัตต์ เมื่อเปรียบเทียบกับการสูบน้ำสีเขียวการสูบน้ำสีแดงครอบคลุมระดับพลังงานที่กว้างขึ้นซึ่งเอื้อต่อการศึกษาการเชื่อมต่อระหว่างกันและการผกผันระหว่างระดับพลังงานที่แตกต่างกัน นอกจากนี้การใช้เลเซอร์โซลิดสเตตสีแดงประสิทธิภาพสูงและเทคโนโลยีการเคลือบสปัตเตอร์พลาสมาขั้นสูงซึ่งเป็นที่รู้จักกันดีในเรื่องเกณฑ์ความเสียหายสูงได้นำไปสู่การเกิดขึ้นของเลเซอร์สีแดงลึกที่ทำงานในระดับวัตต์ การศึกษาเหล่านี้ให้หลักฐานเพิ่มเติมเพื่อสนับสนุนการเพิ่มประสิทธิภาพของลักษณะเอาท์พุทเลเซอร์ผ่านกระบวนการดูดซับสถานะที่น่าตื่นเต้นซึ่งขึ้นอยู่กับการกระตุ้นด้วยสีแดงลึกและใกล้อินฟราเรด