Sin embargo, sus longitudes de onda operativas se limitan predominantemente a la región infrarroja, que abarca entre 0,9 y 3,5 μm, lo que, a su vez, ha restringido su aplicabilidad en numerosas aplicaciones que requieren fuentes de luz en longitudes de onda visibles (390-780 nm). Expandir los osciladores compactos de fibra de femtosegundo a nuevas longitudes de onda visibles ha sido durante mucho tiempo un objetivo desafiante pero fervientemente perseguido en la ciencia del láser.

Actualmente, la mayoría de los láseres de fibra visible utilizan fibras de fluoruro dopadas con tierras raras, como Pr ³⁺ . , como medio de ganancia eficaz. A lo largo de los años, se han logrado avances notables en el desarrollo de láseres de fibra visible de longitud de onda sintonizable, de alta potencia, con conmutación Q y de modo bloqueado.

Sin embargo, a pesar del importante progreso en la región del infrarrojo cercano, lograr el bloqueo del modo de femtosegundo en láseres de fibra visibles sigue siendo una tarea excepcionalmente desafiante. Este desafío se atribuye al subdesarrollo de componentes ópticos ultrarrápidos en longitudes de onda visibles, la disponibilidad limitada de moduladores visibles de alto rendimiento y la dispersión extremadamente normal que se encuentra en las cavidades del láser de fibra visible.

La atención reciente se ha centrado en los osciladores de fibra bloqueados en modo femtosegundo en el infrarrojo cercano utilizando un espejo de bucle amplificador no lineal con polarización de fase (PB-NALM). PB-NALM elimina la necesidad de que las fibras largas intracavitarias acumulen cambios de fase.

Esta innovación no solo facilita la flexibilidad de ajuste y el funcionamiento de larga duración, sino que también brinda la oportunidad de gestionar la dispersión intracavidad en un espacio de parámetros más grande, desde regímenes de dispersión normales a anómalos. En consecuencia, se prevé que catalizará un gran avance en el bloqueo directo del modo de femtosegundo del láser de fibra visible e impulsará los osciladores de fibra de femtosegundo hacia la banda visible.

Investigadores del Laboratorio Clave de Tecnología y Aplicaciones Láser Ultrarrápidas de Fujian en la Universidad de Xiamen desarrollaron recientemente un oscilador y amplificador de fibra de femtosegundo bloqueado en modo de luz visible, como se informó en Advanced Photonics Nexus. .

El oscilador de femtosegundo de fibra, que emite luz roja a 635 nm, emplea una configuración de cavidad en forma de nueve. Aplica un Pr ³⁺ de doble revestimiento. -Fibra de fluoruro dopada como medio de ganancia visible, incorpora un PB-NALM de longitud de onda visible para el bloqueo de modo y utiliza un par de rejillas de difracción personalizadas de alta eficiencia y alta densidad de ranuras para la gestión de la dispersión. Un bloqueo de modo de inicio automático visible establecido por el PB-NALM produce directamente pulsos de láser rojo con una duración de pulso de 199 fs y una tasa de repetición de 53,957 MHz desde el oscilador.

El control preciso del espaciado del par de rejillas puede cambiar el estado del pulso de un solitón de pulso disipativo o estirado a un solitón convencional. Además, un sistema de amplificación de pulso chirriado construido junto al oscilador aumenta enormemente el rendimiento del láser, lo que da como resultado una potencia de salida promedio de más de 1 W, una energía de pulso de 19,55 nJ y una duración del pulso chirriado de 230 fs.

El profesor Zhengqian Luo, jefe del Departamento de Ingeniería Electrónica de la Universidad de Xiamen, dice:"Nuestro resultado representa un paso concreto hacia láseres de fibra de femtosegundos de alta potencia que cubren la región espectral visible y podrían tener aplicaciones importantes en el procesamiento industrial, la biomedicina y la investigación científica. ."

Los autores anticipan que su nuevo esquema para la generación de láser de fibra de femtosegundo de luz visible de alto rendimiento sentará las bases para que los láseres de fibra de femtosegundo de luz visible sirvan en aplicaciones tales como procesamiento de precisión de materiales especiales, biomedicina, detección submarina y relojes atómicos ópticos.