Недавно је Русселл Центер за напредну лигхткваве науку Института за оптику и фину механику Универзитета Универзитета Универзитета Универзитета и технологију Хангзхоу Институт за напредне студије, прецизну механику Кинеске академије наука и ИФИБО (Нингбо) Оптоелектроника Тецхнологи Цо., Лтд. Објавио је своје последње истраживање и први пут Постигнуто је високу ефикасност, високу верност и високу јединствену чистоћу чистоће флексибилног преноса у близини фемтосекунди, стотине фемтосекунди, 2,8 μм опсега средњих инфрацрвених импулса у шупљим фотонским кристалним влакнима (шупље-језгре ПЦФ). Овај резултат не само да даје ефикасно решење недостатака средњег инфрацрвеног ултрафаст импулса у преносу, али такође поставља темељ за ширење средње инфрацрвене ласерске апликације
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%.
Експерименти такође су упоредили шему преносног преноса са просторном оптичком стазом исте дужине и чврстог флуоридног влакна. Резултати показују да је током преноса ултрафаст импулса у чврстим флуоридним влакнима нелинеарни ефекат сувише јак, што је резултирало поделом времена и очигледном спектралном редоследом, што потврђује јединствене предности шупљих-језгрених фотонски кристалних влакана у преносу високо-врхунског електричног фото-инфрацрвених ултрафастних импулса. Експеримент је постигао високу ефикасност, високу верност и високо-једнострукости чистоће средњег флексибилног преносног технологије, постављање добре темеље за примену широкопојасне мрежне изворе ултрафасти ултрафасти у спектроскопији, инфрацрвеним контрамерама и даљинским контрамерама.
Релевантни резултати истраживања објављени су у горњем часопису ласера и оптоелектронике, оптичара, са називом "Флексибилна испорука широкопојасне мреже, 100 фс средњих пулса, 100 фс средњих инфрацрвених импулса у бенду за апсорпцију воде користећи шупље фотонично кристално влакно. ЛИН ВЕИ, заједнички докторски студент Схангхаи Института за оптику и фину механику и технологију у Кини Институт за напредне технологије и ЛИ Зекинг, докторски студент Схангхаи Института за оптику и фину механику, и Хуанг Јиапенг, и Хуанг Јиапенг, и Хуанг Јиапенг, и Панг Менг из Русселл-а, а Хуанг Јиапенг, Јианг Ксин и Панг Менг из Русселл центра су ко-менг-градски и Панг Менг из Русселл-а.
Слика 1. Експериментално подешавање и резултати. (а) експериментални оптички пут. Сочива, пресвучена ЦАФ2 плано-конвексни објектив; ХВП, полу-таласна плоча; КВП, четврт таласна плоча; ФМ, савијање огледало; ФТИР, Фоуриер Трансформ инфрацрвени спектрометар; АЦ, аутокрорелатор. (б) сем слика структуре влакана. (ц) Спектар губитка мерено коришћењем начина скраћења, засјењено подручје представља мерну несигурност (наранџаста, лева осовина) и израчуната кривуља дисперзије (плава, десна ос). (д) излазна снага кроз а 5- метар шупље-језгре ПЦФ-а. (е) Коришћење 30 мМ Знсе и 5 мМ МАТЕРИЈАЛА ГЕ, постигнут је пулсни излаз са ширином импулса у готово трансформацији.
Слика 2. Поређење различитих начина преноса. (а) Нормализовани апсорпциони спектар водене паре. (б) директни ласерски излаз (сив) и преносне спектар у просторном оптичком путу (љубичастим), преносни спектар шупљег језгреног ПЦФ-а у ваздуху (зелене) и преносни спектар шупљег језгреног ПЦФ-а у вакууму (црвени). Десна страна приказује увећани спектар у опсегу 2. 7-2. 8 ум. (ц) Генерација Рамана Солитон-а у чврстом основном флуоридном влакну. ФТИР спектар је на левој страни и траг аутокорелације је с десне стране.
