ସଫଳତା! ବିଶ୍ୱର ସର୍ବୋଚ୍ଚ ଶକ୍ତି 3 μm ମଧ୍ୟ-ଇନଫ୍ରାରେଡ୍ଫେମଟୋସେକେଣ୍ଡ ଫାଇବର ଲେଜର
ଫାଇବର ଲେଜର୍ମଧ୍ୟ-ଅନ୍ତରାଳ ଲେଜର ଆଉଟପୁଟ୍ ହାସଲ କରିବା ପାଇଁ, ପ୍ରଥମ ପଦକ୍ଷେପ ହେଉଛି ଉପଯୁକ୍ତ ଫାଇବର ମାଟ୍ରିକ୍ସ ସାମଗ୍ରୀ ଚୟନ କରିବା। ନିକଟ-ଅନ୍ତରାଳ ଫାଇବର ଲେଜରଗୁଡ଼ିକରେ, କ୍ୱାର୍ଟଜ୍ ଗ୍ଲାସ୍ ମାଟ୍ରିକ୍ସ ହେଉଛି ସବୁଠାରୁ ସାଧାରଣ ଫାଇବର ମାଟ୍ରିକ୍ସ ସାମଗ୍ରୀ ଯାହାର ଟ୍ରାନ୍ସମିସନ୍ କ୍ଷତି, ନିର୍ଭରଯୋଗ୍ୟ ଯାନ୍ତ୍ରିକ ଶକ୍ତି ଏବଂ ଉତ୍କୃଷ୍ଟ ସ୍ଥିରତା ରହିଛି। ତଥାପି, ଉଚ୍ଚ ଫୋନନ୍ ଶକ୍ତି (1150 cm-1) ହେତୁ, ମଧ୍ୟ-ଅନ୍ତରାଳ ଲେଜର ଟ୍ରାନ୍ସମିସନ୍ ପାଇଁ କ୍ୱାର୍ଟଜ୍ ଫାଇବର ବ୍ୟବହାର କରାଯାଇପାରିବ ନାହିଁ। ମଧ୍ୟ-ଅନ୍ତରାଳ ଲେଜରର କମ୍ କ୍ଷତି ପ୍ରସାରଣ ହାସଲ କରିବା ପାଇଁ, ଆମକୁ କମ ଫୋନନ୍ ଶକ୍ତି ସହିତ ଅନ୍ୟ ଫାଇବର ମାଟ୍ରିକ୍ସ ସାମଗ୍ରୀ ପୁନଃ-ଚୟନ କରିବାକୁ ପଡିବ, ଯେପରିକି ସଲଫାଇଡ୍ ଫାଇବରରେ ସବୁଠାରୁ କମ ଫୋନନ୍ ଶକ୍ତି (ପ୍ରାୟ 350 cm-1) ଥାଏ, କିନ୍ତୁ ଏଥିରେ ସମସ୍ୟା ଅଛି ଯେ ଡୋପିଂ ସାନ୍ଦ୍ରତା ବୃଦ୍ଧି କରାଯାଇପାରିବ ନାହିଁ, ତେଣୁ ଏହା ମଧ୍ୟ-ଅନ୍ତରାଳ ଲେଜର ସୃଷ୍ଟି କରିବା ପାଇଁ ଲାଭ ଫାଇବର ଭାବରେ ବ୍ୟବହାର ପାଇଁ ଉପଯୁକ୍ତ ନୁହେଁ। ଯଦିଓ ଫ୍ଲୋରାଇଡ୍ ଗ୍ଲାସ୍ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ରେ ସଲଫାଇଡ୍ ଗ୍ଲାସ୍ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ତୁଳନାରେ ଟିକିଏ ଅଧିକ ଫୋନନ୍ ଶକ୍ତି (550 cm-1) ଥାଏ, ଏହା 4 μm ରୁ କମ୍ ତରଙ୍ଗଦୈର୍ଘ୍ୟ ସହିତ ମଧ୍ୟ-ଅନ୍ତରାଳ ଲେଜର ପାଇଁ ମଧ୍ୟ କମ୍ କ୍ଷତି ପ୍ରସାରଣ ମଧ୍ୟ ହାସଲ କରିପାରିବ। ଅଧିକ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ କଥା ହେଉଛି, ଫ୍ଲୋରାଇଡ୍ ଗ୍ଲାସ୍ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ଏକ ଉଚ୍ଚ ବିରଳ ପୃଥିବୀ ଆୟନ୍ ଡୋପିଂ ସାନ୍ଦ୍ରତା ହାସଲ କରିପାରିବ, ଯାହା ମଧ୍ୟ-ଇନ୍ଫ୍ରାରେଡ୍ ଲେଜର ଜେନେରେସନ୍ ପାଇଁ ଆବଶ୍ୟକ ଲାଭ ପ୍ରଦାନ କରିପାରିବ, ଉଦାହରଣ ସ୍ୱରୂପ, Er3+ ପାଇଁ ସବୁଠାରୁ ପରିପକ୍ୱ ଫ୍ଲୋରାଇଡ୍ ZBLAN ଫାଇବର 10 mol ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ଡୋପିଂ ସାନ୍ଦ୍ରତା ହାସଲ କରିବାରେ ସକ୍ଷମ ହୋଇଛି। ତେଣୁ, ଫ୍ଲୋରାଇଡ୍ ଗ୍ଲାସ୍ ମାଟ୍ରିକ୍ସ ହେଉଛି ମଧ୍ୟ-ଇନ୍ଫ୍ରାରେଡ୍ ଫାଇବର ଲେଜର ପାଇଁ ସବୁଠାରୁ ଉପଯୁକ୍ତ ଫାଇବର ମାଟ୍ରିକ୍ସ ସାମଗ୍ରୀ।
ସମ୍ପ୍ରତି, ସେନଜେନ ବିଶ୍ୱବିଦ୍ୟାଳୟର ପ୍ରଫେସର ରୁଆନ ଶୁଆଙ୍ଗଚେନ ଏବଂ ପ୍ରଫେସର ଗୁଓ ଚୁନ୍ୟୁଙ୍କ ଦଳ ଏକ ଉଚ୍ଚ-ଶକ୍ତିଶାଳୀ ଫେମଟୋସେକେଣ୍ଡ ବିକଶିତ କରିଛନ୍ତିପଲ୍ସ ଫାଇବର ଲେଜର2.8μm ମୋଡ୍-ଲକ୍ ହୋଇଥିବା Er:ZBLAN ଫାଇବର ଓସିଲେଟର, ସିଙ୍ଗଲ୍-ମୋଡ୍ Er:ZBLAN ଫାଇବର ପ୍ରିଆମ୍ପ୍ଲିଫାୟର ଏବଂ ଲାର୍ଜ-ମୋଡ୍ ଫିଲ୍ଡ Er:ZBLAN ଫାଇବର ମୁଖ୍ୟ ଆମ୍ପ୍ଲିଫାୟରରେ ଗଠିତ।
ଆମ ଗବେଷଣା ଗୋଷ୍ଠୀର ଧ୍ରୁବୀକରଣ ଅବସ୍ଥା ଦ୍ୱାରା ନିୟନ୍ତ୍ରିତ ମଧ୍ୟ-ଇନ୍ଫ୍ରାରେଡ୍ ଅଲ୍ଟ୍ରା-ସର୍ଟ ପଲ୍ସର ସ୍ୱୟଂ-ସଙ୍କୋଚନ ଏବଂ ପ୍ରବର୍ଦ୍ଧନ ତତ୍ତ୍ୱ ଏବଂ ସଂଖ୍ୟାତ୍ମକ ସିମୁଲେସନ୍ କାର୍ଯ୍ୟ ଉପରେ ଆଧାରିତ, ବଡ଼-ମୋଡ୍ ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ଫାଇବରର ନନଲାଇନ୍ ସପ୍ରେସନ୍ ଏବଂ ମୋଡ୍ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ ପଦ୍ଧତି, ସକ୍ରିୟ କୁଲିଂ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା ଏବଂ ଡବଲ୍-ଏଣ୍ଡେଡ୍ ପମ୍ପର ପ୍ରବର୍ଦ୍ଧନ ଗଠନ ସହିତ ମିଳିତ ଭାବରେ, ସିଷ୍ଟମ 8.12W ହାରାହାରି ଶକ୍ତି ଏବଂ 148 fs ପଲ୍ସ ପ୍ରସ୍ଥ ସହିତ 2.8μm ଅଲ୍ଟ୍ରା-ସର୍ଟ ପଲ୍ସ ଆଉଟପୁଟ୍ ପ୍ରାପ୍ତ କରେ। ଏହି ଗବେଷଣା ଗୋଷ୍ଠୀ ଦ୍ୱାରା ହାସଲ କରାଯାଇଥିବା ସର୍ବୋଚ୍ଚ ହାରାହାରି ଶକ୍ତିର ଆନ୍ତର୍ଜାତୀୟ ରେକର୍ଡକୁ ଆହୁରି ସତେଜ କରାଯାଇଥିଲା।
ଚିତ୍ର ୧ MOPA ସଂରଚନା ଉପରେ ଆଧାରିତ Er:ZBLAN ଫାଇବର ଲେଜରର ସଂରଚନା ଚିତ୍ର
ର ଗଠନଫେମଟୋସେକେଣ୍ଡ ଲେଜରଚିତ୍ର 1 ରେ ସିଷ୍ଟମ ଦେଖାଯାଇଛି। 7 mol.% ଡୋପିଂ ସାନ୍ଦ୍ରତା ଏବଂ 15 μm (NA = 0.12) ର କୋର ବ୍ୟାସ ସହିତ ପ୍ରିଆମ୍ପ୍ଲିଫାୟରରେ 3.1 ମିଟର ଲମ୍ବ ବିଶିଷ୍ଟ ସିଙ୍ଗଲ୍-ମୋଡ୍ ଡବଲ୍-କ୍ଲାଡ୍ Er:ZBLAN ଫାଇବରକୁ ଲାଭ ଫାଇବର ଭାବରେ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଇଥିଲା। ମୁଖ୍ୟ ଆମ୍ପ୍ଲିଫାୟରରେ, 4 ମିଟର ଲମ୍ବ ବିଶିଷ୍ଟ ଏକ ଡବଲ୍ କ୍ଲାଡ୍ ଲାର୍ଜ ମୋଡ୍ କ୍ଷେତ୍ର Er:ZBLAN ଫାଇବରକୁ 6 mol.% ଡୋପିଂ ସାନ୍ଦ୍ରତା ଏବଂ 30 μm (NA = 0.12) ର କୋର ବ୍ୟାସ ସହିତ ଲାଭ ଫାଇବର ଭାବରେ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଇଥିଲା। ବଡ଼ କୋର ବ୍ୟାସ ଲାଭ ଫାଇବରକୁ କମ୍ ଅଣରେଖା ଗୁଣାଙ୍କ କରିଥାଏ ଏବଂ ଅଧିକ ଶିଖର ଶକ୍ତି ଏବଂ ବଡ଼ ପଲ୍ସ ଶକ୍ତିର ପଲ୍ସ ଆଉଟପୁଟ୍ ସହ୍ୟ କରିପାରେ। ଲାଭ ଫାଇବରର ଉଭୟ ପ୍ରାନ୍ତ AlF3 ଟର୍ମିନାଲ କ୍ୟାପ୍ ସହିତ ଫ୍ୟୁଜ୍ ହୋଇଛି।
ପୋଷ୍ଟ ସମୟ: ଫେବୃଆରୀ-୧୯-୨୦୨୪