Son zamanlarda, Russell Hangzhou Optik ve İnce Mekanik Enstitüsü, Birleşmiş Milletler Bilim ve Teknoloji Üniversitesi Gelişmiş Araştırmalar Enstitüsü, Çin Bilimler Akademisi Enstitüsü ve Ifibo (Ningbo) Optdds {{0} optoelektronik teknolojisi co {{0} optoelektron teknolojisi CO {{0} {{0. Uluslararası üst optik dergi "Optica" da ve ilk kez yüksek verimli, yüksek maddi ve yüksek tek modlu saflık esnek iletiminin, yüzlerce femtosaniye, 2 . 8 μm bant 8 μm bantta, içi boş fotonik kristal fiber (içi boş pCF) iç içe boş foton kristal fiber içinde orta kızılötesi pulsları elde etti. Bu sonuç sadece iletimdeki orta kızılötesi ultra hızlı darbelerin eksikliklerine etkili bir çözüm sağlamakla kalmaz, aynı zamanda orta kızılötesi lazer uygulamalarının genişlemesinin temelini oluşturur.
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%.
Deneyciler ayrıca iletim şemasını aynı uzunluktaki uzamsal optik yol ve katı çekirdek florür fiber ., sonuçların, katı çekirdek florür liflerinde ultrafast darbelerinin iletilmesi sırasında, doğrusal olmayan etkinin çok güçlü olduğunu, nabız atışlarının zamanla bölünmesine ve zamansal bir spektral fotonun bölünmesine neden olduğunu göstermektedir. Yüksek tepe gücünün orta-kızılötesi ultra hızlı darbelerin iletiminde kristal lifler . Deney, yüksek verimli, yüksek sidelite ve yüksek single-modu saflığı orta-kızılötesi lazer esnek iletim teknolojisine ulaştı ve geniş bant orta kayındırılmış ultra-palastlı ışık kaynaklarının uygulanması için iyi bir temel oluşturdu, ve hasta ve arıtılmış, vegözlü ultra püskürtülmüş ve uzakta, entrikated ve aralıklı, vegözlü ve uzaktan algılama .
The relevant research results were published in the top journal of lasers and optoelectronics, Optica, with the title "Flexible delivery of broadband, 100 fs mid-infrared pulses in the water-absorption band using hollow-core photonic crystal fiber". Lin Wei, a joint doctoral student of Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics and University of Science and Technology of China Hangzhou Institute of Advanced Teknoloji ve Şangay Optik ve İnce Mekanik Enstitüsü'nün doktora öğrencisi olan Li Zeqing, ilk yazarlardır ve Russell Center'dan Huang Jiapeng, Jiang Xin ve Pang Meng ortak yanıt veren yazarlardır {
Şekil 1. deney kurulumu ve sonuçları . (a) Deneysel optik yol . lens, kaplanmış CAF2 Plano-Convex lens; HWP, yarım dalga plakası; QWP, çeyrek dalga plakası; FM, bükülme aynası; FTIR, Fourier dönüşümlü kızılötesi spektrometre; AC, Autocorelator . (b) fiber yapısının . (c) Kesme yöntemi kullanılarak ölçülen kayıp spektrumu, gölgeli alan, ölçüm belirsizliği (turuncu, sol eksen) ve hesaplanan dispersasyon eğrisi (mavi, sağ balta) {{9} (d) {{{{{{{{{{{{{{{{{{ İçi boş çekirdekli PCF . (e) 30 mm ZnSE ve 5 mm GE malzemeleri kullanılarak, 98 fs yakın transformasyon sınırlı nabız genişliğine sahip bir darbe çıkışı .
Şekil 2. Farklı iletim modlarının karşılaştırılması . (a) su buharı . (b) doğrudan lazer çıkışı (gri) ve şanzıman spektrumu, uzaysal optik yolda (Gri) ve iletim spektrumu, iç içe pcf'in aktarma spektrumu (yeşili), iç içe pcf (yeşili) ve inove pcf'in iletim spektrumu, ve (kırmızı) . Sağ taraf, genişletilmiş spektrumu 2.7-2.8 μm . (c) Raman soliton üretiminde, katı çekirdekli florür fiber .}} FTIR spektrumu solda ve otomatik korelasyon izi 10'dur.
