중국 연구팀이 1.2μm 대역의 고출력 가변형 라만 분광기를 개발했습니다.파이버 레이저
레이저 소스1.2μm 대역에서 작동하는 레이저는 광역학 치료, 생의학 진단 및 산소 감지 분야에서 독특한 응용 가능성을 가지고 있습니다. 또한, 중적외선 파라메트릭 생성 및 주파수 배가를 통한 가시광선 생성을 위한 펌프 소스로도 사용될 수 있습니다. 1.2μm 대역의 레이저는 다양한 방식으로 구현되어 왔습니다.고체 레이저, 포함반도체 레이저다이아몬드 라만 레이저 및 파이버 레이저가 있습니다. 이 세 가지 레이저 중에서 파이버 레이저는 구조가 간단하고 빔 품질이 우수하며 작동이 유연하다는 장점이 있어 1.2μm 대역 레이저를 생성하는 데 가장 적합한 선택입니다.
최근 중국의 푸저우(Pu Zhou) 교수 연구팀은 1.2μm 대역의 고출력 광섬유 레이저에 관심을 보이고 있습니다. 현재 고출력 광섬유 레이저는...레이저주로 1μm 대역의 이터븀 도핑 섬유 레이저를 사용하며, 1.2μm 대역에서의 최대 출력은 10W 수준으로 제한됩니다. 그들의 연구 논문인 "1.2μm 파장대에서 고출력 가변 라만 섬유 레이저"는 Frontiers of Science에 게재되었습니다.광전자공학.
그림 1: (a) 고출력 가변 라만 광섬유 증폭기의 실험 장치 및 (b) 1.2μm 대역의 가변 랜덤 라만 광섬유 시드 레이저. PDF: 인 도핑 광섬유; QBH: 석영 벌크; WDM: 파장 분할 다중화기; SFS: 초형광 광섬유 광원; P1: 포트 1; P2: 포트 2; P3: 포트 3. 출처: Zhang Yang 외, 1.2μm 파장 대역의 고출력 가변 라만 광섬유 레이저, 광전자공학의 최전선(2024).
이 아이디어는 수동 광섬유에서 유도 라만 산란 효과를 이용하여 1.2μm 대역의 고출력 레이저를 생성하는 것입니다. 유도 라만 산란은 광자를 더 긴 파장으로 변환하는 3차 비선형 효과입니다.
그림 2: (a) 1065-1074 nm 및 (b) 1077 nm 펌프 파장에서의 가변형 랜덤 RFL 출력 스펙트럼 (Δλ는 3 dB 선폭을 나타냄). 출처: Zhang Yang 외, 1.2μm 파장대에서의 고출력 가변형 라만 섬유 레이저, 광전자공학의 최전선(2024).
연구진은 인이 도핑된 광섬유에서 발생하는 유도 라만 산란 효과를 이용하여 1μm 대역의 고출력 이터븀 도핑 광섬유를 1.2μm 대역으로 변환했습니다. 그 결과 1252.7nm에서 최대 735.8W의 라만 신호를 얻었는데, 이는 현재까지 보고된 1.2μm 대역 광섬유 레이저 중 가장 높은 출력입니다.
그림 3: (a) 다양한 신호 파장에서의 최대 출력 전력 및 정규화된 출력 스펙트럼. (b) 다양한 신호 파장에서의 전체 출력 스펙트럼(dB 단위, Δλ는 3dB 선폭을 나타냄). 출처: Zhang Yang 외, 1.2μm 파장대에서의 고출력 가변 라만 광섬유 레이저, 광전자공학의 최전선(2024).
그림 4: (a) 1074 nm 펌핑 파장에서 고출력 가변 라만 광섬유 증폭기의 스펙트럼 및 (b) 출력 변화 특성. 출처: Zhang Yang 외, 1.2μm 파장대에서의 고출력 가변 라만 광섬유 레이저, 광전자공학의 최전선(2024)
게시 시간: 2024년 3월 4일