Tim Tiongkok telah mengembangkan laser serat Raman berdaya tinggi dengan pita 1,2μm

Tim Tiongkok telah mengembangkan sensor Raman berdaya tinggi dengan pita 1,2μmserat laser

Sumber laseryang beroperasi pada pita 1,2μm memiliki beberapa aplikasi unik dalam terapi fotodinamik, diagnostik biomedis, dan penginderaan oksigen. Selain itu, laser ini dapat digunakan sebagai sumber pompa untuk pembangkitan parametrik cahaya inframerah menengah dan untuk menghasilkan cahaya tampak dengan penggandaan frekuensi. Laser pada pita 1,2μm telah dicapai dengan berbagailaser solid-state, termasuklaser semikonduktor, laser Raman berlian, dan laser serat. Di antara ketiga laser ini, laser serat memiliki keunggulan berupa struktur sederhana, kualitas sinar yang baik, dan pengoperasian yang fleksibel, yang menjadikannya pilihan terbaik untuk menghasilkan laser pita 1,2μm.
Baru-baru ini, tim peneliti yang dipimpin oleh Profesor Pu Zhou di Tiongkok tertarik pada laser serat berdaya tinggi dalam pita 1,2μm. Laser serat berdaya tinggi saat inisinar laserterutama laser serat terdoping ytterbium dalam pita 1 μm, dan daya keluaran maksimum dalam pita 1,2 μm dibatasi pada level 10 W. Pekerjaan mereka, berjudul “Laser serat Raman berdaya tinggi yang dapat disetel pada pita gelombang 1,2μm,” diterbitkan dalam Frontiers ofOptoelektronik.

GAMBAR 1: (a) Susunan eksperimen penguat serat Raman berdaya tinggi yang dapat disetel dan (b) laser benih serat Raman acak yang dapat disetel pada pita 1,2 μm. PDF: serat terdoping fosfor; QBH: Kuarsa curah; WDM: Multiplexer pembagian panjang gelombang; SFS: sumber cahaya serat superfluoresen; P1: port 1; P2: port 2. P3: menunjukkan port 3. Sumber: Zhang Yang dkk., Laser serat Raman berdaya tinggi yang dapat disetel pada pita gelombang 1,2μm, Frontiers of Optoelectronics (2024).
Idenya adalah menggunakan efek hamburan Raman terstimulasi dalam serat pasif untuk menghasilkan laser berdaya tinggi dalam pita 1,2μm. Hamburan Raman terstimulasi adalah efek nonlinier orde ketiga yang mengubah foton menjadi panjang gelombang yang lebih panjang.

Gambar 2: Spektrum keluaran RFL acak yang dapat disetel pada panjang gelombang pompa (a) 1065-1074 nm dan (b) 1077 nm (Δλ mengacu pada lebar garis 3 dB). Sumber: Zhang Yang dkk., Laser serat Raman berdaya tinggi yang dapat disetel pada pita gelombang 1,2μm, Frontiers of Optoelectronics (2024).
Para peneliti menggunakan efek hamburan Raman terstimulasi dalam serat yang didoping fosfor untuk mengubah serat yang didoping iterbium berdaya tinggi pada pita 1 μm menjadi pita 1,2 μm. Sinyal Raman dengan daya hingga 735,8 W diperoleh pada 1252,7 nm, yang merupakan daya keluaran tertinggi dari laser serat pita 1,2 μm yang dilaporkan hingga saat ini.

Gambar 3: (a) Daya keluaran maksimum dan spektrum keluaran yang dinormalkan pada panjang gelombang sinyal yang berbeda. (b) Spektrum keluaran penuh pada panjang gelombang sinyal yang berbeda, dalam dB (Δλ mengacu pada lebar garis 3 dB). Sumber: Zhang Yang dkk., Laser serat Raman berdaya tinggi yang dapat disetel pada pita gelombang 1,2μm, Frontiers of Optoelectronics (2024).

Gambar 4: (a) Spektrum dan (b) karakteristik evolusi daya dari penguat serat Raman berdaya tinggi yang dapat disetel pada panjang gelombang pemompaan 1074 nm. Sumber: Zhang Yang dkk., Laser serat Raman berdaya tinggi yang dapat disetel pada pita gelombang 1,2μm, Frontiers of Optoelectronics (2024)