a, Evolución de pulsos del láser de fibra de modo bloqueado de 635 nm. El pulso de modo bloqueado estable se acumula en la cavidad con un número creciente de viajes de ida y vuelta. B, La correspondiente evolución espectral. A medida que aumenta el número de viajes de ida y vuelta, el espectro óptico se vuelve más estrecho, y la tendencia a la variación del ancho de banda espectral es opuesta a la de la duración del pulso. C, Perfiles temporales de pulso (sólidos) y los chirridos de frecuencia correspondientes (discontinuos). D, Espectros ópticos del láser de fibra de modo bloqueado de 635 nm (recuadro:espectros en una escala lineal). Los espectros exhiben un ancho de banda espectral ultra estrecho (<0,1 nm) alrededor de 635 nm y un perfil triangular con bordes pronunciados en la escala logarítmica. Crédito:por Jinhai Zou, Chuchu Dong, Hongjian Wang, Tuanjie Du, y Zhengqian Luo
Láseres de fibra de modo bloqueado que generan pulsos ultracortos con las ventajas de la robustez, La compacidad y la excelente calidad del haz son de gran interés en aplicaciones como el procesamiento de materiales por láser, medicamento, medición de precisión, fotónica biológica, espectroscopia ultrarrápida, comunicación óptica e investigación científica. En décadas recientes, Los láseres de fibra ultrarrápidos de modo bloqueado que operan en las regiones espectrales del infrarrojo cercano y del infrarrojo medio han sido bien desarrollados, pero las fuentes láser ultrarrápidas en la región espectral visible (380-760 nm) todavía dependen en gran medida de Ti:oscilador bloqueado en modo zafiro y sistemas de amplificación paramétrica óptica (o duplicación de frecuencia de láseres ultrarrápidos del infrarrojo cercano), que sufren de una gran huella y un costo extremadamente alto. Los investigadores desean una solución láser visible ultrarrápida alternativa que sea compacta, bajo costo, fácil de usar y sin mantenimiento. El bloqueo de modo pasivo en formato de fibra completa podría satisfacer todas estas demandas, y por lo tanto, Existe una fuerte motivación de investigación para desarrollar láseres de fibra de modo bloqueado pasivamente en la región visible.
En un nuevo artículo publicado en Ciencias de la luz y aplicaciones , Zhengqian Luo y colegas del Departamento de Ingeniería Electrónica, Universidad de Xiamen, China demostró un láser totalmente de fibra con bloqueo de modo pasivo de longitud de onda visible. Al resolver la ecuación de Ginzburg-Landau, encontraron que el mecanismo de resonancia de solitón disipativo se puede aplicar para establecer pulsos estables en modo de luz visible bloqueados en una gran cavidad de fibra de dispersión normal. Según los resultados numéricos, además, realizaron experimentalmente un láser de longitud de onda visible totalmente de fibra de modo bloqueado pasivamente. El láser genera pulsos de luz de picosegundos a 635 nm y representa un paso esencial hacia láseres de fibra ultrarrápidos miniaturizados en el rango de luz visible. El trabajo informado sienta las bases para los dispositivos fotónicos para su uso en aplicaciones como las comunicaciones de luz visible, procesamiento de material por láser, peine de frecuencia láser de femtosegundos, e investigación científica.
El láser de bloqueo de modo de 635 nm con una cavidad en forma de ocho de fibra utiliza una fibra ZBLAN codificada con Pr / Yb como medio de ganancia visible y un espejo de bucle amplificador no lineal como elemento de bloqueo de modo. Estos científicos resumen el trabajo de investigación en innovación de la siguiente manera:
a, Configuración experimental del láser de fibra de modo bloqueado de 635 nm. B, Espectro óptico del láser de fibra de modo bloqueado con una potencia de bombeo de 93 mW. C, Trenes de pulsos típicos del láser de fibra de modo bloqueado. D, Envolvente de un solo pulso con una potencia de bomba de 93 mW (recuadro:envolvente de un solo pulso con una potencia de bomba de 68 mW). mi, Espectro de RF del láser de fibra de modo bloqueado con una potencia de bomba de 93 mW (recuadro:espectro de RF de banda ancha (intervalo de 100 MHz)) Crédito:por Jinhai Zou, Chuchu Dong, Hongjian Wang, Tuanjie Du, y Zhengqian Luo
"Demostramos numérica y experimentalmente un láser de bloqueo de modo pasivo totalmente de fibra de 635 nm por primera vez. Primero, resolviendo la ecuación de Ginzburg-Landau usando el método estándar de Fourier de pasos divididos, se predijo y analizó la formación y evolución de pulsos de modo bloqueado de 635 nm. Luego, basado en nuestros resultados numéricos, Además, demostramos experimentalmente la generación estable de pulsos de bloqueo de modo pasivo de 635 nm con una duración de picosegundos sintonizable, una relación señal / ruido de radiofrecuencia de 67 dB y un ancho de banda espectral estrecho de <0,1 nm. Además, también obtuvimos una operación de pulso similar al ruido de 635 nm con una duración de pulso sintonizable de 590 a 1434 ps y una amplia (> 1 nm) y espectro óptico modulado ".
"La técnica y el método presentados se pueden utilizar para la generación de otros láseres de fibra ultrarrápida de longitud de onda visible. Es un paso esencial hacia los láseres de fibra ultrarrápida miniaturizados en el rango de luz visible. Este avance sentará las bases para el uso de láseres de fibra ultrarrápida visible. en aplicaciones como comunicaciones ópticas, biomedicina, procesamiento de materiales, microimagen, peine de frecuencia láser de femtosegundos, generación ultravioleta ultrarrápida directamente por duplicación de frecuencia e investigación científica, "pronostican los científicos.
