Äskettäin Russellin Advanced Lightwave Science of Hangzhou Institute of Optics and Fine Manics, Yhdistyneiden Kansakuntien tiede- ja tekniikan yliopiston Hangzhou Institute for Advanced Studies, Shanghain optiikan ja tarkkuusmekaniikan instituutti ja IFIBO (ningbo) Optoelektroniikkatekniikkayhtiö .}} {}}}}} {{}} Kansainvälinen optinen lehti "Optica" ja saavutti ensimmäistä kertaa korkean tehokkuuden, korkean hyväntahtoisuuden ja korkean yhden moodin puhtauden joustavan lähetyksen läheisen tason, satoja femtosekuntia, 2 . 8 μm: n kaista-infrapedipulsseja Hollow-Coressa fotoonisessa kidekuberissa (Hollow-Core PCF). Tämä tulos ei vain tarjoa tehokasta ratkaisua siirron keski-infrapuna-ultraopeapulssien puutteisiin, vaan myös asettaa perustan keskipitkän infrapunasovellusten laajentamiselle
High-power mid-infrared ultrafast broadband light sources have important applications in advanced spectroscopy, material fine processing, medical surgery, and remote sensing. The limitations of laser transmission have hindered the further expansion of mid-infrared laser applications. In traditional transmission methods, the absorption of various gas molecules in the spatial optical path causes deformation of the output light spot and deterioration of pulse quality. Solid mid-infrared optical fiber has serious nonlinear accumulation, which causes serious distortion of the output time-frequency signal. To solve this problem, the research team used a self-made single-hole eight-ring structure Hollow-core PCF (length 5 m) to transmit mid-infrared ultrafast pulses. Thanks to the advantages of low transmission loss, low nonlinear effect accumulation and support for rapid vacuum extraction of Hollow-core PCF, the team not only solved the problems caused by traditional transmission methods, but also successfully achieved efficient transmission with an overall efficiency of >70%.
During the experiment, the experimenters used a self-built mid-infrared pulse fiber laser as the light source and a 5 m long Hollow-core PCF as the transmission medium. The two ends of the Hollow-core PCF were fixed in the air chamber so that the Hollow-core PCF could be evacuated using a vacuum pump. After the vacuum was drawn (the entire extraction process took less than 1 minute, and the gas pressure was drawn to ~10 mbar), the team successfully achieved an overall laser efficiency of > 70%, a Gaussian spot output that was close to the diffraction limit, and the entire system showed excellent stability. In addition, the spectral shape of the output in the frequency domain was basically consistent with the input. In the time domain, due to the small amount of waveguide dispersion of the hollow-core PCF (-2.04 fs2/mm @ 2.8 μm), the pulse width was widened from the input 117 fs to 404 fs. Subsequently, the experimenters added Ge and ZnSe positive dispersion materials to compensate for the negative dispersion introduced by the hollow-core PCF, coupling lens and air chamber window, and obtained an output with a pulse width of 98 fs (close to the transformation limit pulse width of 96 fs), with a peak power of 170 kW. In addition, the experimenters also used the autocorrelation trace to estimate that the output fundamental mode energy accounted for >95%.
Kokeilijat vertasivat myös siirtokaaviota saman pituuden ja kiinteän ytimen fluoridikuitujen . spatiaaliseen optiseen polkuun . tulokset osoittavat, että ultraopean pulssien siirron aikana kiinteän ytimen fluoridikuitujen epälineaarinen vaikutus on liian voimakas, mikä johtaa ajankohtaiseen advihioon ja selkeän spektrin ainutlaatuiseen advihdointiin ja selvisillä spektrillä. Kristallikuidut korkean huipun keski-infrapuna-ultraopeapulssien siirrossa . Kokeessa saavutettiin korkean tehokkuuden, korkean fideliteetin ja korkean siiven moodin puhtauden puolivälissä infrapuna-laser-joustava lähetystekniikka, jossa luomalla hyvä perusta leveäkaistan keskimääräisen infrapuna- ja kauko-infrapuna-etäisten lähteiden levittämiselle, infraaredista ja etäistä Tunnistaminen .
Asiaankuuluvat tutkimustulokset julkaistiin Lasers and Optoelektronics -lehdessä Optica, otsikolla "Laajakaistan joustava toimitus, 100 FS Mid-infrapunapulssia vesi-imeytymiskaistassa, joka käyttää ontto-ytimen fotonisia kristallikuituja". Lin Wei, SHANGHAI-SHANGHAI-SHANGHAI-INSTUUTION-INTIUKTIEN JA Yliopisto-instituutin ja yliopisto-instituutin ja yliopisto-instituutin ja yliopistoa. Teknologia ja Li Zeqing, Shanghain optiikan ja hienon mekaniikan instituutin jatko-opiskelija, ovat ensimmäisen kirjoittajien ja Russell-keskuksen Huang Jiapeng, Jiang Xin ja Pang Meng ovat yhteistyöhön vastaavia kirjoittajia .}}}}}}}
Kuva 1. Kokeellinen asetus ja tulokset . (a) Kokeellinen optinen polku . linssi, päällystetty CAF2 Plano-Convex Lens; HWP, puoliaaltolevy; QWP, neljännesaaltolevy; FM, Bend Mirror; FTIR, Fourier -muunnosinfrapunaspektrometri; AC, autokorrelaattori . (b) Kuiturakenteen SEM-kuva . (c) Häviöspektri, joka on mitattu katkaisumenetelmällä, varjostettu alue edustaa mittaus epävarmuutta (oranssi, vasen akseli) ja laskettu dispersiokäyrä (sininen, oikea akseli) . (d) ulostuloskäyrä ({10 Ontto-ytiminen PCF . (e) käyttämällä 30 mm ZnSE: tä ja 5 mm GE-materiaaleja, pulssilähtö saavutettiin lähes muun muunnelman rajoitetulla pulssin leveydellä, joka oli 98 FS .,.
Kuva 2. Eri lähetystilojen vertailu . (a) Vesihöyryn . (b) suoran laserlähtö (harmaa) ja lähetysspektrin spatiaalinen optisessa polulla (violetti) ja siirron spektrispektrin transsispektrin transpektrispektrin (vihreä) ja läpinäkylän kierron läpimuru-läpimuru-läpimuru-läpimuru-läpimuru-spektrin. (punainen) . Oikea puoli näyttää suurennetun spektrin 2.7-2.8 μm . (c) Raman Soliton -tuotannon kiinteän ytimen fluorin kuidussa ..
