Нещодавно Рассел Центр передових Lightwave Science Інституту оптики та тонкої механіки Ханчжоу, Інститут передових досліджень Університету Організації Націй, Інститут Оптики та точній механіці китайської академії наук та 2 -х р. Результати досліджень у міжнародному топ-оптичному журналі "Optica", і вперше досяг високоефективності, високої точки зору та високої одномодової чистоти гнучкої передачі, сотні фемтосекунд, 2 . 8 мкм смуги середнього інфромборатора в порожнистих пульсах Photonic Cryonsic (Hollow-Core). Цей результат не тільки забезпечує ефективне рішення для недоліків середньоінфарбованих ультрашвидких імпульсів у передачі, але й закладає основу для розширення середньо-інфрачервоних лазерних застосувань
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%.
Експериментатори також порівнювали схему передачі з просторовим оптичним шляхом однакової довжини та твердоядерним фторомним волокном .. Кристалічні волокна в передачі висококваліфікованої потужності середини інфрачервоного ультрашвидкісного імпульсу . Експеримент досяг високоефективності, високої високої та високої чистоти в режимі середнього інфрачервоного лазерного гнучкого трансмісії, закладаючи гарну основу для застосування широкосмугового середнього інфрачервоного ультрафаст-джерел у спектроскопії, інфрачервоних контр-контр-інфрачервоних}}}}} 14-ти інфрачервоних {14-ти інфрачервоних силах, інфрачервоних інфрачервоних засобах, {14-інфрагоровані інфрагори та інфрачервоних інфрахосних засобів інфрагорованих інфрагорових даних {інфрачервоних інфрагорових даних та інфрагорованих інфрагорованих
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 Просунуті технології, а Лі Зекін, докторант Шанхайського інституту оптики та тонкої механіки, є першими авторами, а Хуанг Цзяпенг, Цзян Сінь та Панг Менг Центру Рассела-автори співвідповідачі .
Фігура 1. Експериментальна установка та результати . (a) Експериментальний оптичний шлях . об'єктив, покритий об'єктивом Caf2 plano-convex; HWP, напівхвильова тарілка; QWP, чверть хвильової таблички; FM, Дзеркало згину; FTIR, інфрачервоний спектрометр перетворення Фур'є; AC, автокорелятор . (b) SEM-зображення структури волокон . (c) спектр втрат, виміряний за методом усічення, затінена область представляє невизначеність вимірювання (помаранчевий, ліва вісь) та обчислену криву дисперсії (синій, правий осі) . (d) через потужність A. Hollow-Core PCF . (e) Використовуючи 30 мм матеріалів Znse та 5 мм GE, імпульсний вихід з шириною імпульсу, обмежена майже трансформацією, було досягнуто .
Рисунок {0} Порівняння різних режимів передачі {1} (a) Нормалізований спектр поглинання водяної пари {2} (b) Прямий лазерний вихід (сірий) та спектр передачі в просторовому оптичному шляху (фіолетовий), спектр передачі порожнистого ядра ПКФ в повітрі (зелений), та спектр передачі порожнистого ядра ПКФ у вакуумі (червоний) {5} Права сторона показує збільшений спектр в діапазоні {6} см {7} (c) Генерація раманівського солітону в твердокореневій флуоридній волоконній структурі {9} Спектр ФТІР зліва, а автокореляційна крива справа {10}.
