Riċentement, it-tim tal-Professur Zhao Yong mill-Università tal-Grigal, ir-Riċerkatur Assoċjat Wu Han mill-Università ta 'Sichuan, ir-Riċerkatur Assoċjat Ma Rui mill-Università ta' Shenzhen, u l-Professur Wang Zinan mill-Università tax-Xjenza u t-Teknoloġija Elettronika taċ-Ċina kkollaboraw biex jiddeskrivu l-progress tal-fruntiera fl- il-mekkaniżmu, il-karatteristiċi, u l-applikazzjonijiet tal-kontroll spettrali tal-lasers tal-fibra bl-addoċċ. Huma introduċew b'mod komprensiv il-progress tar-riċerka ta 'lejżers tal-fibra bl-addoċċ b'purità spettrali għolja, output ta' medda dejqa, irfinar ta 'wavelength flessibbli, u output b'ħafna tul ta' mewġ, ġabru fil-qosor l-applikazzjoni ta 'lejżers tal-fibra każwali bbażati fuq kontroll spettrali, u ħares 'il quddiem għall-prospetti ta' żvilupp, riċerka mogħdijiet, u sfidi li jiffaċċjaw lejżers tal-fibra każwali bbażati fuq kontroll spettrali.
Bħala tip ġdid ta 'laser każwali, laser tal-fibra każwali kien hotspot ta' riċerka żviluppat fl-aħħar għaxar snin. Meta mqabbel ma 'lejżers tal-fibra tradizzjonali bi strutturi tal-kavità reżonanti fissi, lejżers tal-fibra każwali ma jeħtiġux strutturi preċiżi tal-kavità reżonanti u għandhom libertà tad-disinn strutturali ogħla. Lejżers tal-fibra każwali għandhom vantaġġi fl-effiċjenza tal-konverżjoni, id-direzzjonalità, l-ispiża, eċċ., U jistgħu jipprovdu pjattaforma tajba għall-kostruzzjoni ta 'diversi forom ta' lejżers ta 'prestazzjoni għolja. B'mod partikolari, lejżers tal-fibra bl-addoċċ ibbażati fuq midja ta 'gwadann differenti għandhom flessibilità ta' wavelength eċċellenti u jistgħu jiksbu lasing tal-laser ta 'wavelength arbitrarju fil-medda ta' 1 ~ 2.1µm. F'dawn l-aħħar snin, ir-riċerkaturi wettqu riċerka teoretika u sperimentali fil-fond dwar il-karatteristiċi spettrali tal-lejżers tal-fibra każwali. Permezz ta 'regolazzjoni spettrali, lejżers tal-fibra bl-addoċċ juru l-abbiltà ta' purità spettrali għolja, bandwidth dejqa u output b'ħafna tul ta 'mewġ. Barra minn hekk, lejżers tal-fibra bl-addoċċ, bil-karatteristiċi spettrali uniċi tagħhom, għandhom prospetti wiesgħa ta 'applikazzjoni fil-komunikazzjonijiet tal-fibra ottika, sensing tal-fibra ottika, immaġini mingħajr speckle, ġenerazzjoni supercontinuum, konverżjoni ta' frekwenza mhux lineari, sorsi ta 'pompa tal-lejżer nofs-infrared, u laser- fużjoni ta 'konfinament inerzjali mmexxija (Figura 1).
Riċerka bażika dwar il-karatteristiċi spettrali tal-lasers tal-fibra każwali
Sabiex teoretikament jiddeskrivu u janalizzaw il-karatteristiċi spettrali tal-lasers tal-fibra bl-addoċċ u jesploraw il-liġijiet fiżiċi tagħhom, ir-riċerkaturi pproponew mudell ta' ekwilibriju ta' stat fiss tal-qawwa li jiddependi mill-ispettru, mudell Schrödinger mhux lineari, u mudell dinamiku tal-mewġ biex jevalwaw b'mod preċiż il-qawwa tal-ħruġ. u proċess ta 'bidla spettrali ta' lejżers tal-fibra bl-addoċċ. F'dawn l-aħħar snin, ir-riċerkaturi esploraw b'mod sperimentali l-karatteristiċi statistiċi spettrali tal-lasers tal-fibra bl-addoċċ, introduċew is-simetrija tar-replika li tkissru f'lejżers tal-fibra bl-addoċċ, u użaw metodi ta 'analiżi statistika bbażati fuq it-teorija tal-ħġieġ spin biex jesploraw id-diżordni u l-interazzjonijiet mhux lineari f'lasers tal-fibra każwali.
Lejżers tal-fibra bl-addoċċ bi flessibilità eċċellenti ta 'wavelength
Jibbenefikaw minn mekkaniżmi ta' gwadann differenti, inkluż gwadann ta' effett mhux lineari tat-tielet ordni (bħal tifrix Raman stimulat u tifrix Brillouin stimulat) u qligħ attiv tad-doping tal-joni rari (bħal ytterbju-, erbju-, erbju/itterbju-, bismut-, u fibri attivi drogati bit-thulium), lejżers tal-fibra każwali jistgħu joperaw fil-faxxa 1-2.1µm. F'lejżers tal-fibra bl-addoċċ li jużaw pompi fissi, li jikkombinaw filtri tunable jew mirja tal-punt dipendenti fuq il-wavelength u l-bidla tal-wavelength taċ-ċentru tal-filtri jew il-mirja tal-punt tista 'tikseb irfinar ta' wavelength ċatt u effiċjenti fuq firxa wiesgħa. Barra minn hekk, bl-introduzzjoni ta 'mirja tal-punti programmabbli b'wavelength, l-ispettru ta' lejżers tal-fibra bl-addoċċ jista 'jiġi pprogrammat u sintonizzat kontinwament skont il-forma spettrali ddisinjata. B'mod partikolari, għal lejżers tal-fibra Raman każwali kaskati bbażati fuq mirja tal-punt tal-broadband u feedback backscattering, il-wavelength tal-lejżer jista 'jiġi sintonizzat kontinwament fuq medda kbira billi tbiddel direttament il-wavelength tal-pompa u l-qawwa tal-pompa.
Kontroll spettrali ta 'lejżers tal-fibra bl-addoċċ
Lejżers tal-fibra Raman każwali f'kaskata għandhom flessibilità ta 'wavelength eċċellenti. Madankollu, matul il-proċess ta 'konverżjoni tal-kaskata, id-dawl Stokes ta' ordni baxx residwu jikkawża li l-purità spettrali tal-lejżer tonqos. Bl-adozzjoni ta 'tip ġdid ta' sors ta 'pompa stabbli ta' dominju tal-ħin (bħal ippumpjar ta 'emissjoni spontanja amplifikata b'broadband inkoerenti, ippumpjar tal-laser tal-fibra każwali drogat bl-ytterbju, u ippumpjar tal-laser ta' frekwenza waħda mwessa 'tal-linja), ir-riċerkaturi kisbu varjetà ta' fibra Raman każwali kaskata lejżers b'purità spettrali għolja. Min-naħa l-oħra, taħt qawwa għolja tal-pompa, affettwata minn effetti mhux lineari bħal taħlit ta 'erba' mewġ u modulazzjoni ta 'fażi inkroċjata fil-fibra, il-wisa' tal-frekwenza spettrali tal-ħruġ tal-laser tal-fibra każwali b'kavità kompletament miftuħa huwa ġeneralment fuq l-ordni ta 'diversi nanometri . Sabiex jintlaħqu l-ħtiġijiet ta 'sorsi tad-dawl ta' wisa 'linja dejqa f'xenarji bħall-irduppjar tal-frekwenza tal-lejżer b'effiċjenza għolja, kejl ta' preċiżjoni għolja, u komunikazzjoni koerenti tal-fibra, lejżers tal-fibra każwali b'medda dejqa jistgħu jinkisbu billi jiżdiedu rifletturi ta 'punti varji b'spettrali aġġustabbli. forma u bandwidth għall-istruttura tal-laser tal-fibra bl-addoċċ semi-open-cavity, jew bl-użu ta 'medja ta' gwadann differenti (bħal tifrix Brillouin stimulat) u fibri passivi differenti (bħal fibra li żżomm il-polarizzazzjoni, fibra li tifrex għoli), u tottimizza l-ippumpjar skema. Barra minn hekk, l-output b'ħafna tul ta 'mewġ ta' lejżers tal-fibra każwali jista 'jinkiseb billi żżid elementi ta' filtrazzjoni spettrali mal-laser jew billi tuża gwadann ta 'tifrix Brillouin stimulat cascaded.
Applikazzjoni ta 'lejżers tal-fibra każwali bbażati fuq kontroll spettrali
Id-disinn strutturali u l-konverżjoni tal-wavelength flessibbli tal-lejżers tal-fibra bl-addoċċ jagħmluhom aktar adattati għar-realizzazzjoni tal-lasing tal-laser f'meded speċjali biex jissodisfaw il-ħtiġijiet ta 'applikazzjonijiet bħal amplifikazzjoni tas-sinjali mqassma, sensing ta' fibra ta 'proporzjon għoli ta' sinjal għal storbju, konverżjoni ta 'frekwenza mhux lineari u nofs. ippumpjar infra-aħmar. Fl-istess ħin, meta mqabbla ma 'lejżers tal-fibra bbażati fuq strutturi tal-kavità reżonanti, lejżers tal-fibra każwali spettralment modelless ġew ippruvati li għandhom stabbiltà aħjar tad-dominju tal-ħin. Għalhekk, lejżers tal-fibra każwali għandhom vantaġġi akbar f'xenarji ta 'applikazzjoni b'rekwiżiti għoljin għall-istabbiltà tas-sors tal-lejżer. Barra minn hekk, il-koerenza baxxa u l-kontrollabbiltà spettrali tal-lejżers tal-fibra każwali jippermettulhom juru potenzjal ta 'applikazzjoni uniku f'immaġni ta' prestazzjoni għolja u fużjoni ta 'konfinament inerzjali mmexxija bil-lejżer.
