সাফল্য! বিশ্বের সর্বোচ্চ ক্ষমতাসম্পন্ন ৩ মাইক্রোমিটার মিড-ইনফ্রারেডফেমটোসেকেন্ড ফাইবার লেজার
ফাইবার লেজারমিড-ইনফ্রারেড লেজার আউটপুট অর্জনের জন্য, প্রথম ধাপ হল উপযুক্ত ফাইবার ম্যাট্রিক্স উপাদান নির্বাচন করা। কাছাকাছি-ইনফ্রারেড ফাইবার লেজারগুলিতে, কোয়ার্টজ গ্লাস ম্যাট্রিক্স হল সবচেয়ে সাধারণ ফাইবার ম্যাট্রিক্স উপাদান যার ট্রান্সমিশন লস খুব কম, নির্ভরযোগ্য যান্ত্রিক শক্তি এবং চমৎকার স্থিতিশীলতা রয়েছে। তবে, উচ্চ ফোনন শক্তি (1150 সেমি-1) এর কারণে, মিড-ইনফ্রারেড লেজার ট্রান্সমিশনের জন্য কোয়ার্টজ ফাইবার ব্যবহার করা যাবে না। মিড-ইনফ্রারেড লেজারের কম লস ট্রান্সমিশন অর্জনের জন্য, আমাদের কম ফোনন শক্তি সহ অন্যান্য ফাইবার ম্যাট্রিক্স উপকরণ পুনরায় নির্বাচন করতে হবে, যেমন সালফাইড গ্লাস ম্যাট্রিক্স বা ফ্লোরাইড গ্লাস ম্যাট্রিক্স। সালফাইড ফাইবারে সর্বনিম্ন ফোনন শক্তি (প্রায় 350 সেমি-1) থাকে, তবে এর সমস্যা হল ডোপিং ঘনত্ব বাড়ানো যায় না, তাই এটি মিড-ইনফ্রারেড লেজার তৈরি করার জন্য লাভ ফাইবার হিসাবে ব্যবহারের জন্য উপযুক্ত নয়। যদিও ফ্লোরাইড গ্লাস সাবস্ট্রেটের সালফাইড গ্লাস সাবস্ট্রেটের তুলনায় কিছুটা বেশি ফোনন শক্তি (550 সেমি-1) থাকে, এটি 4 μm এর কম তরঙ্গদৈর্ঘ্য সহ মিড-ইনফ্রারেড লেজারের জন্য কম-লস ট্রান্সমিশনও অর্জন করতে পারে। আরও গুরুত্বপূর্ণ বিষয় হল, ফ্লোরাইড গ্লাস সাবস্ট্রেট উচ্চ বিরল আর্থ আয়ন ডোপিং ঘনত্ব অর্জন করতে পারে, যা মিড-ইনফ্রারেড লেজার জেনারেশনের জন্য প্রয়োজনীয় লাভ প্রদান করতে পারে, উদাহরণস্বরূপ, Er3+ এর জন্য সবচেয়ে পরিপক্ক ফ্লোরাইড ZBLAN ফাইবার 10 মোল পর্যন্ত ডোপিং ঘনত্ব অর্জন করতে সক্ষম হয়েছে। অতএব, মিড-ইনফ্রারেড ফাইবার লেজারের জন্য ফ্লোরাইড গ্লাস ম্যাট্রিক্স হল সবচেয়ে উপযুক্ত ফাইবার ম্যাট্রিক্স উপাদান।
সম্প্রতি, শেনজেন বিশ্ববিদ্যালয়ের অধ্যাপক রুয়ান শুয়াংচেন এবং অধ্যাপক গুও চুন্যুর দল একটি উচ্চ-ক্ষমতাসম্পন্ন ফেমটোসেকেন্ড তৈরি করেছেপালস ফাইবার লেজার2.8μm মোড-লকড Er:ZBLAN ফাইবার অসিলেটর, একক-মোড Er:ZBLAN ফাইবার প্রিঅ্যাম্প্লিফায়ার এবং বৃহৎ-মোড ফিল্ড Er:ZBLAN ফাইবার প্রধান পরিবর্ধক দ্বারা গঠিত।
আমাদের গবেষণা দলের পোলারাইজেশন অবস্থা দ্বারা নিয়ন্ত্রিত মিড-ইনফ্রারেড আল্ট্রা-শর্ট পালসের স্ব-সংকোচন এবং পরিবর্ধন তত্ত্ব এবং সংখ্যাসূচক সিমুলেশন কাজের উপর ভিত্তি করে, বৃহৎ-মোড অপটিক্যাল ফাইবারের নন-লিনিয়ার সাপ্রেশন এবং মোড নিয়ন্ত্রণ পদ্ধতি, সক্রিয় শীতল প্রযুক্তি এবং ডাবল-এন্ডেড পাম্পের পরিবর্ধন কাঠামোর সাথে মিলিত হয়ে, সিস্টেমটি 2.8μm অতি-শর্ট পালস আউটপুট অর্জন করে যার গড় শক্তি 8.12W এবং পালস প্রস্থ 148 fs। এই গবেষণা দলের দ্বারা অর্জিত সর্বোচ্চ গড় শক্তির আন্তর্জাতিক রেকর্ডটি আরও সতেজ করা হয়েছে।
চিত্র ১: MOPA কাঠামোর উপর ভিত্তি করে Er:ZBLAN ফাইবার লেজারের কাঠামো চিত্র
এর গঠনফেমটোসেকেন্ড লেজারচিত্র ১-এ সিস্টেমটি দেখানো হয়েছে। প্রি-অ্যামপ্লিফায়ারে ৩.১ মিটার দৈর্ঘ্যের একক-মোড ডাবল-ক্ল্যাড Er:ZBLAN ফাইবার গেইন ফাইবার হিসেবে ব্যবহার করা হয়েছিল যার ডোপিং ঘনত্ব ৭ মোল.% এবং কোর ব্যাস ১৫ μm (NA = 0.12)। প্রধান অ্যামপ্লিফায়ারে, ৪ মিটার দৈর্ঘ্যের একটি ডাবল-ক্ল্যাড লার্জ মোড ফিল্ড Er:ZBLAN ফাইবার গেইন ফাইবার হিসেবে ব্যবহার করা হয়েছিল যার ডোপিং ঘনত্ব ৬ মোল.% এবং কোর ব্যাস ৩০ μm (NA = 0.12)। বৃহত্তর কোর ব্যাসের কারণে গেইন ফাইবারের অরৈখিক সহগ কম থাকে এবং উচ্চতর পিক পাওয়ার এবং বৃহত্তর পালস শক্তির পালস আউটপুট সহ্য করতে পারে। গেইন ফাইবারের উভয় প্রান্ত AlF3 টার্মিনাল ক্যাপের সাথে সংযুক্ত করা হয়।
পোস্টের সময়: ফেব্রুয়ারী-১৯-২০২৪