پیش رفت! دنیا کی بلند ترین طاقت 3 μm وسط اورکتفیمٹوسیکنڈ فائبر لیزر
فائبر لیزروسط اورکت لیزر آؤٹ پٹ حاصل کرنے کے لیے، پہلا قدم مناسب فائبر میٹرکس مواد کو منتخب کرنا ہے۔ قریب اورکت فائبر لیزرز میں، کوارٹج گلاس میٹرکس سب سے عام فائبر میٹرکس میٹریل ہے جس میں بہت کم ٹرانسمیشن نقصان، قابل اعتماد میکانیکل طاقت اور بہترین استحکام ہے۔ تاہم، اعلی فونون توانائی (1150 cm-1) کی وجہ سے، کوارٹج فائبر درمیانی اورکت لیزر ٹرانسمیشن کے لیے استعمال نہیں کیا جا سکتا۔ درمیانی انفراریڈ لیزر کی کم نقصان کی ترسیل کو حاصل کرنے کے لیے، ہمیں کم فونون توانائی کے ساتھ دیگر فائبر میٹرکس مواد کو دوبارہ منتخب کرنے کی ضرورت ہے، جیسے سلفائیڈ گلاس میٹرکس یا فلورائیڈ گلاس میٹرکس۔ سلفائیڈ فائبر میں فونون توانائی سب سے کم ہوتی ہے (تقریباً 350 سینٹی میٹر-1)، لیکن اس میں یہ مسئلہ ہے کہ ڈوپنگ کی مقدار میں اضافہ نہیں کیا جا سکتا، اس لیے یہ درمیانی اورکت لیزر پیدا کرنے کے لیے فائیبر کے طور پر استعمال کے لیے موزوں نہیں ہے۔ اگرچہ فلورائیڈ گلاس سبسٹریٹ میں سلفائیڈ گلاس سبسٹریٹ سے تھوڑی زیادہ فونون انرجی (550 cm-1) ہوتی ہے، لیکن یہ 4 μm سے کم طول موج والے وسط اورکت لیزرز کے لیے کم نقصان کی ترسیل بھی حاصل کر سکتا ہے۔ مزید اہم بات یہ ہے کہ فلورائیڈ گلاس سبسٹریٹ ایک اعلی نادر ارتھ آئن ڈوپنگ ارتکاز حاصل کر سکتا ہے، جو درمیانی انفراریڈ لیزر جنریشن کے لیے مطلوبہ فائدہ فراہم کر سکتا ہے، مثال کے طور پر، Er3+ کے لیے سب سے زیادہ پختہ فلورائیڈ ZBLAN فائبر 10 mol تک ڈوپنگ ارتکاز حاصل کرنے میں کامیاب رہا ہے۔ لہذا، فلورائیڈ گلاس میٹرکس وسط اورکت فائبر لیزرز کے لیے سب سے موزوں فائبر میٹرکس مواد ہے۔
حال ہی میں، شینزین یونیورسٹی میں پروفیسر روآن شوانگچین اور پروفیسر گوو چونیو کی ٹیم نے ایک ہائی پاور فیمٹو سیکنڈ تیار کیانبض فائبر لیزر2.8μm موڈ لاکڈ Er:ZBLAN فائبر آسکیلیٹر، سنگل موڈ Er:ZBLAN فائبر پری ایمپلیفائر اور لارج موڈ فیلڈ Er:ZBLAN فائبر مین ایمپلیفائر پر مشتمل ہے۔
ہمارے ریسرچ گروپ کے پولرائزیشن سٹیٹ اور عددی سمولیشن ورک کے ذریعے کنٹرول مڈ-انفراریڈ الٹرا شارٹ پلس کے سیلف کمپریشن اور ایمپلیفیکیشن تھیوری کی بنیاد پر، بڑے موڈ آپٹیکل فائبر کے نان لائنر سپریشن اور موڈ کنٹرول کے طریقوں، فعال کولنگ ٹیکنالوجی اور ایمپلیفیکیشن سٹرکچر کے ساتھ مل کر ڈبل-اینڈڈ پمپس، μt. 8.12W کی اوسط طاقت اور 148 fs کی نبض کی چوڑائی کے ساتھ پلس آؤٹ پٹ۔ اس تحقیقی گروپ کی جانب سے حاصل کردہ سب سے زیادہ اوسط طاقت کے بین الاقوامی ریکارڈ کو مزید تازہ کیا گیا۔
تصویر 1 ایر کا ساختی خاکہ: MOPA کی ساخت پر مبنی ZBLAN فائبر لیزر
کی ساختfemtosecond لیزرنظام کو شکل 1 میں دکھایا گیا ہے۔ سنگل موڈ ڈبل پوش Er: 3.1 میٹر لمبائی کا ZBLAN فائبر 7 mol.% کے ڈوپنگ ارتکاز اور 15 μm (NA = 0.12) کے بنیادی قطر کے ساتھ preamplifier میں گین فائبر کے طور پر استعمال کیا گیا تھا۔ مین ایمپلیفائر میں، ایک ڈبل پہنے ہوئے بڑے موڈ فیلڈ Er:ZBLAN فائبر کو 4 میٹر کی لمبائی کے ساتھ گین فائبر کے طور پر استعمال کیا گیا تھا جس کا ڈوپنگ ارتکاز 6 mol.% اور بنیادی قطر 30 μm (NA = 0.12) تھا۔ بڑے بنیادی قطر کی وجہ سے گین فائبر کا نان لائنر گتانک کم ہوتا ہے اور یہ زیادہ چوٹی کی طاقت اور بڑی نبض کی توانائی کی نبض کی پیداوار کو برداشت کر سکتا ہے۔ گین فائبر کے دونوں سروں کو AlF3 ٹرمینل کیپ میں ملایا جاتا ہے۔
پوسٹ ٹائم: فروری 19-2024