Изследователски екип от отдела за космически и астронавтически лазерни технологии и системи към Шанхайския институт по оптика и прецизни машини (SIPM) на Китайската академия на науките (CAS) наскоро докладва за първи път нисък процент на повторение, напълно предубеден съхраняващ оптичен лазер с девет кухини в обхвата на дължината на вълната 915 nm. Резултатите от свързаните изследвания бяха публикувани в Optics Express под заглавието „Ултрабърз лазер с ниска честота на повторение 915 nm фигура-9 с изцяло влакнеста структура“.
Лазерите с дължини на вълните близо до 900 nm са предпочитани в областта на оптичните измервания поради тяхната висока чувствителност на базирани на силиций детектори. Нискочестотните влакнести лазери при тази дължина на вълната могат ефективно да намалят замъгляването на разстоянието в обхвата на времето на полета (TOF) и в същото време имат характеристиките на добро качество на лъча, компактна структура и дългосрочна стабилност, което може да се използва като идеален източник на светлина за космически изследвания. Въпреки това, поради силната дисперсия и нелинейните ефекти на едномодовите влакна, за лазера е трудно да постигне едноимпулсна работа в кухина с дълги влакна. Следователно честотата на повторение на конвенционалните оптични лазери със заключен режим обикновено е ограничена до десетки до стотици MHz.
Фиг. 1. Експериментална настройка на 915 nm ниска повтаряща се честота, напълно запазващ отклонението, лазер с влакна с девет кухини
За да се справят с горните проблеми, изследователите предложиха лазер с влакна с девет кухини с ниска повтаряща се честота, напълно запазващ отклонението, с централна дължина на вълната 915 nm. Чрез проектиране и оптимизиране на лазерната структура беше постигнат високоенергиен единичен импулсен изход при ниска висока честота. Оптимизираното семе се усилва на един етап и се получава импулсен изход с ширина на импулса от 15, 2 ps и енергия на единичен импулс от 4, 7 nJ при честота на повторение от 3, 1 MHz. Работата на лазера в заключен режим е потвърдена от продължителни тестове за мощност и спектрална стабилност. Този компактен и надежден в дългосрочен план оптичен лазер е обещаващ източник на светлина за бъдещо космическо лазерно измерване.
Фиг. 2. Тестове за дългосрочна стабилност на изходната мощност и спектъра и изходните характеристики на импулса в честотната и времевата област.
