Uma equipe chinesa desenvolveu um laser de fibra Raman sintonizável de alta potência na banda de 1,2 μm.

Uma equipe chinesa desenvolveu um espectrômetro Raman sintonizável de alta potência na banda de 1,2 μm.laser de fibra

Fontes de laserLasers operando na faixa de 1,2 μm possuem aplicações únicas em terapia fotodinâmica, diagnóstico biomédico e sensoriamento de oxigênio. Além disso, podem ser usados ​​como fontes de bombeamento para geração paramétrica de luz infravermelha média e para geração de luz visível por duplicação de frequência. Lasers na faixa de 1,2 μm foram obtidos com diferentes tecnologias.lasers de estado sólido, incluindolasers semicondutoresExistem três tipos de laser: lasers Raman de diamante e lasers de fibra. Dentre esses três, o laser de fibra apresenta vantagens como estrutura simples, boa qualidade de feixe e operação flexível, o que o torna a melhor opção para gerar laser na banda de 1,2 μm.
Recentemente, a equipe de pesquisa liderada pelo Professor Pu Zhou, na China, tem demonstrado interesse em lasers de fibra de alta potência na faixa de 1,2 μm. A fibra de alta potência atual...lasersSão principalmente lasers de fibra dopados com itérbio na banda de 1 μm, e a potência máxima de saída na banda de 1,2 μm é limitada ao nível de 10 W. Seu trabalho, intitulado “Laser de fibra Raman sintonizável de alta potência na banda de 1,2 μm”, foi publicado na Frontiers ofOptoeletrônica.

FIG. 1: (a) Configuração experimental de um amplificador de fibra Raman sintonizável de alta potência e (b) laser de fibra Raman aleatório sintonizável na banda de 1,2 μm. PDF: fibra dopada com fósforo; QBH: quartzo maciço; WDM: multiplexador por divisão de comprimento de onda; SFS: fonte de luz de fibra superfluorescente; P1: porta 1; P2: porta 2; P3: indica a porta 3. Fonte: Zhang Yang et al., High power tunable Raman fiber laser at 1.2μm waveband, Frontiers of Optoelectronics (2024).
A ideia é utilizar o efeito de espalhamento Raman estimulado em uma fibra passiva para gerar um laser de alta potência na banda de 1,2 μm. O espalhamento Raman estimulado é um efeito não linear de terceira ordem que converte fótons em comprimentos de onda mais longos.

Figura 2: Espectros de saída RFL aleatórios sintonizáveis ​​em comprimentos de onda de bombeamento de (a) 1065-1074 nm e (b) 1077 nm (Δλ refere-se à largura de linha de 3 dB). Fonte: Zhang Yang et al., High power tunable Raman fiber laser at 1.2μm waveband, Frontiers of Optoelectronics (2024).
Os pesquisadores utilizaram o efeito de espalhamento Raman estimulado em fibra dopada com fósforo para converter uma fibra dopada com itérbio de alta potência na banda de 1 μm para a banda de 1,2 μm. Um sinal Raman com potência de até 735,8 W foi obtido em 1252,7 nm, o que representa a maior potência de saída de um laser de fibra na banda de 1,2 μm relatada até o momento.

Figura 3: (a) Potência máxima de saída e espectro de saída normalizado em diferentes comprimentos de onda do sinal. (b) Espectro de saída completo em diferentes comprimentos de onda do sinal, em dB (Δλ refere-se à largura de linha de 3 dB). Fonte: Zhang Yang et al., High power tunable Raman fiber laser at 1.2μm waveband, Frontiers of Optoelectronics (2024).

Figura 4: (a) Espectro e (b) características de evolução de potência de um amplificador de fibra Raman sintonizável de alta potência com comprimento de onda de bombeamento de 1074 nm. Fonte: Zhang Yang et al., High power tunable Raman fiber laser at 1.2μm waveband, Frontiers of Optoelectronics (2024)