Et forskerhold fra Department of Space and Astronautical Laser Technology and Systems ved Shanghai Institute of Optics and Precision Machinery (SIPM) fra det kinesiske videnskabsakademi (CAS) har for nylig rapporteret for første gang om en lav gentagelsesrate, fuld bias- bevarelse af ni-hulrums fiberlaser i 915 nm bølgelængdebåndet. De relaterede forskningsresultater blev publiceret i Optics Express under titlen "Low repetition rate 915 nm figure-9 ultrahurtig laser with all-fiber structure".
Lasere med bølgelængder nær 900 nm foretrækkes inden for optiske målinger på grund af deres høje reaktionsevne på siliciumbaserede detektorer. Lav-tung-frekvente fiberlasere ved denne bølgelængde kan effektivt reducere afstandssløringen i time-of-flight ranging (TOF), og har samtidig karakteristika for god strålekvalitet, kompakt struktur og langsigtet stabilitet, som kan bruges som en ideel lyskilde til rumsondering. Men på grund af den stærke spredning og ikke-lineære virkninger af single-mode fibre er det vanskeligt for laseren at opnå enkelt-puls drift i et langt fiberhulrum. Derfor er gentagelsesfrekvensen af konventionelle mode-låste fiberlasere normalt begrænset til ti til hundrede af MHz.
Fig. 1. Eksperimentel opsætning af 915 nm lav-gentagelsesfrekvens fuldt bias-bevarende ni-hulrum fiberlaser
For at løse ovenstående problemer foreslog forskerne en lav-gentagelsesfrekvens fuldt bias-bevarende ni-hulrums fiberlaser med en centerbølgelængde på 915 nm. Ved at designe og optimere laserstrukturen blev der opnået en højenergi enkeltpulsudgang ved lav tung frekvens. Det optimerede seed blev forstærket med et trin, og en pulsudgang med en pulsbredde på 15,2 ps og en enkeltpulsenergi på 4,7 nJ blev opnået ved en gentagelsesfrekvens på 3,1 MHz. Laserens tilstandslåste ydeevne er blevet bekræftet af langvarige test af effekt og spektral stabilitet. Denne kompakte og langsigtede pålidelige fiberlaser er en lovende lyskilde til fremtidig rumlaserafstand.
Fig. 2. Langtidsstabilitetstest af udgangseffekt og spektrum og pulsudgangskarakteristika i frekvens- og tidsdomænerne.
