हाल ही में, चाइनीज एकेडमी ऑफ साइंसेज (सीएएस) के शंघाई इंस्टीट्यूट ऑफ ऑप्टिक्स एंड प्रिसिजन मशीनरी (एसआईपीएम) की हाई पावर लेजर यूनिट टेक्नोलॉजी लैबोरेटरी की एक शोध टीम ने बेहतर रासायनिक वाष्प जमाव का उपयोग करके एक उच्च सांद्रता वाला यटरबियम-डोप्ड क्वार्ट्ज फाइबर तैयार किया है। (एमसीवीडी) तकनीक को तरल-चरण डोपिंग प्रक्रिया के साथ जोड़ा गया, और फाइबर के साथ एक अल्ट्राशॉर्ट-कैविटी फाइबर लेजर का निर्माण किया गया, जो 1-µm बैंड में एकल-आवृत्ति और उच्च-आवृत्ति-लॉक लेजर आउटपुट प्राप्त करता है, क्रमश। परिणाम "उच्च येटेरबियम सांद्रता Yb/Al/P/Ce सह-डॉप्ड सिलिका फाइबर 1-μm अल्ट्रा-शॉर्ट कैविटी फाइबर लेजर अनुप्रयोग के लिए" के रूप में प्रस्तुत किए गए हैं। उच्च येटरबियम सांद्रता Yb/Al/P/Ce सह-डॉप्ड सिलिका फाइबर 1-μm अल्ट्रा-शॉर्ट कैविटी फाइबर लेजर अनुप्रयोग के लिए" ऑप्टिक्स एक्सप्रेस में प्रकाशित किया गया था।
उच्च-प्रदर्शन एकल-आवृत्ति और उच्च-आवृत्ति मोड-लॉक फाइबर लेजर को उच्च लाभ गुणांक, उच्च रूपांतरण क्षमता और कम फोटॉन डार्कनिंग के साथ येटरबियम-डॉप्ड फाइबर की आवश्यकता होती है। क्वार्ट्ज मैट्रिक्स में दुर्लभ पृथ्वी आयनों के कम विघटन के कारण, उच्च डोपिंग एकाग्रता के कारण होने वाला दुर्लभ पृथ्वी आयन क्लस्टरिंग प्रभाव फाइबर के लेजर प्रदर्शन को गंभीर रूप से प्रभावित करेगा। अनुसंधान टीम ने मुख्य घटकों को अनुकूलित करके एक Yb/Al/P/Ce सह-डोप्ड क्वार्ट्ज फाइबर तैयार किया, जिसमें Yb आयन डोपिंग एकाग्रता 2.5 wt% है, और कोर अवशोषण गुणांक 976 एनएम पर 1400 dB/m तक पहुंच जाता है।
चित्र 1. अत्यधिक डोप्ड वाईबी/अल/पी/सीई क्वार्ट्ज फाइबर के लक्षण। ए) अपवर्तक सूचकांक वितरण, बी) डोपिंग तत्व वितरण, सी) कोर लॉस स्पेक्ट्रम, और डी) कोर अवशोषण स्पेक्ट्रम।
व्यावहारिक अनुप्रयोग परिदृश्यों में स्व-विकसित उच्च-सांद्रता फाइबर के लेजर प्रदर्शन को चिह्नित करने के लिए, शोधकर्ताओं ने लेजर प्रयोगों के लिए सभी-फाइबर संरचनाओं के साथ दो अल्ट्राशॉर्ट अनुनाद गुहाओं का निर्माण करने के लिए फाइबर का उपयोग किया। सबसे पहले, एक डिस्ट्रीब्यूटेड ब्रैग रिफ्लेक्शन (डीबीआर) लेजर कैविटी का निर्माण 1- सेमी येटरबियम-डोप्ड फाइबर का उपयोग करके किया गया था, और 75 मेगावाट की शक्ति और 14 किलोहर्ट्ज की लाइनविड्थ के साथ एक एकल अनुदैर्ध्य-मोड लेजर आउटपुट सफलतापूर्वक हासिल किया गया था। इसके बाद, सेमीकंडक्टर संतृप्त अवशोषक दर्पण (एसईएसएएम) पर आधारित एक निष्क्रिय मोड-लॉक फाइबर लेजर का निर्माण 8.4 सेमी की लाभ फाइबर लंबाई के साथ किया गया था, और 1.23 गीगाहर्ट्ज की पुनरावृत्ति आवृत्ति और 6.4 पीएस की पल्स चौड़ाई के साथ एक स्पंदित लेजर आउटपुट था। हासिल। इस अध्ययन के नतीजे बताते हैं कि उत्कृष्ट लेजर प्रदर्शन के साथ उच्च सांद्रता वाले येटरबियम-डोप्ड क्वार्ट्ज फाइबर की तैयारी, उच्च-परिशुद्धता फाइबर सेंसिंग, ऑप्टिकल फ्रीक्वेंसी कंघी और उच्च-प्रदर्शन फाइबर लेजर अनुसंधान और विकास के अन्य क्षेत्रों में लागू होने की उम्मीद है।
