Wissenschaftler bauen einen leistungsstarken, mantelgepumpten Raman-Faserlaser im 1,2-μm-Wellenband

Laserquellen, die im 1,2-μm-Wellenlängenband arbeiten, haben einige einzigartige Anwendungen in der photodynamischen Therapie, der biomedizinischen Diagnose und der Sauerstoffmessung. Darüber hinaus können sie als Pumpquellen für die Erzeugung optischer Parameter im mittleren Infrarotbereich sowie für die Erzeugung sichtbaren Lichts durch Frequenzverdopplung eingesetzt werden.

Die Lasererzeugung im 1,2-μm-Wellenband wurde mit verschiedenen Festkörperlasern erreicht, darunter Halbleiterlaser, Diamant-Raman-Laser und Faserlaser. Unter diesen drei Typen ist der Faserlaser aufgrund seiner einfachen Struktur, guten Strahlqualität und Betriebsflexibilität eine gute Wahl für die Erzeugung von 1,2-μm-Wellenbandlasern.

Forscher unter der Leitung von Prof. Pu Zhou von der National University of Defence Technology (NUDT), China, sind an einem Hochleistungsfaserlaser im 1,2-μm-Wellenband interessiert. Aktuelle Hochleistungsfaserlaser sind meist Ytterbium-dotierte Faserlaser im 1-μm-Wellenband, und die maximale Leistung im 1,2-μm-Wellenband ist auf 10-Watt-Ebene begrenzt.

Ihre Forschung mit dem Titel „Abstimmbarer Hochleistungs-Raman-Faserlaser im 1,2-μm-Wellenband“ ist veröffentlicht in Grenzen der Optoelektronik.

Ihre Idee besteht darin, den stimulierten Raman-Streueffekt in passiven Fasern zu nutzen, um eine Hochleistungslasererzeugung im 1,2-μm-Wellenband zu erreichen. Der stimulierte Raman-Streueffekt ist eine Art nichtlinearer Effekt dritter Ordnung, der Photonen in längere Wellenlängen umwandelt.

Durch die Nutzung des stimulierten Raman-Streueffekts in phosphordotierten Fasern wandelten die Forscher Hochleistungs-Ytterbium-dotierte Fasern im 1-μm-Wellenband in ein 1,2-μm-Wellenband um. Es wurde ein Raman-Signal mit einer Leistung von bis zu 735,8 W bei 1.252,7 nm erhalten, was die höchste Ausgangsleistung darstellt, die jemals für Faserlaser im 1,2-μm-Wellenband gemeldet wurde.