充气光纤拉曼激光器在1.53至2.4μm的直线上产生高能脉冲

用1532.8 nm脉冲泵浦的充氢嵌套反共振光纤(NARF)产生1683、1868、2100和2400 nm的谱线。

充气空心光纤激光器 具有一些自然的好处,包括由于气态活性材料而导致的高破坏阈值,高散热性以及小直径铁芯的强烈光/物质相互作用。这种有效的光/物质相互作用使高效 受激拉曼散射(SRS),以及拉曼气体激光器。尽管以前已经开发出了各种红外(IR)波长的实芯光纤拉曼激光器,但至少在多波长输出方面,尚未充分利用红外范围内的充气拉曼光纤激光器的功能。现在,丹麦技术大学(丹麦Lyngby),佛罗里达理工大学(佛罗里达州拉克兰),CREOL,光学和光子学院,中央佛罗里达大学(佛罗里达州奥兰多)和NORBLIS IVS(丹麦Virum)的研究人员已经提出了一种多波长填充氢的拉曼光纤激光器,该激光器可以以高达18.25μJ的脉冲功率发射1.53至2.4μm的波长;通过将氢气压力从1 bar调整到20 bar,能量从一根拉曼线转移到另一根拉曼线。

1532.8 nm抽运激光器是定制制造的,具有直接调制的基于分布式反馈(DFB)二极管的偏振保持主振荡器功率放大器(MOPA)配置;种子振荡器以8 kHz的重复频率产生6.9 ns的脉冲。 MOPA输出(去除了放大的自发发射)为640 mW(13 kW峰值功率,80μJ脉冲)。光以80%的耦合效率耦合到嵌套反谐振光纤(NARF)的5米长的充氢段中。由级联旋转SRS产生的最终输出是1683、1868、2100和2400 nm的激光线,最大脉冲能量分别为18.25、14.4、14.1和8.2μJ。研究人员预见了超连续谱的产生(如果扩大了谱系),多物种气体监测和光声光谱学的应用。 参考:A. I. Adamu等, arXiv:2011.06121v1 [physics.optics] (2020年11月11日)。

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