Baru -baru ini, tim profesor LV Zhiwei dan Bai Zhenxu dari Universitas Teknologi Hebei, bekerja sama dengan Profesor Richard Mildren dari Universitas Macquarie di Australia dan Profesor Takashige Omatsu dari Universitas Chiba di Jepang, berhasil mencapai output langsung Las Vortex Light dengan ekstensi wavellill panjang yang besar. Hasil penelitian terobosan ini baru -baru ini diterbitkan sebagai artikel sampul dalam jurnal otoritatif ACS Photonics di bidang optik.
Diamond, dengan rentang transmisi spektral lebar dan sifat termofisik yang sangat baik, menunjukkan keunggulan unik dan potensi besar dalam memperluas panjang gelombang cahaya vortex. Tim ini secara inovatif menggabungkan metode generasi cahaya vortavitas intracavity yang sederhana dan efisien-pemompaan di luar sumbu, dengan rongga eksternal tradisional osilator berlian Raman Wave Raman, menggunakan laser 1 μm sebagai sumber cahaya pompa. Dengan secara tepat mengendalikan sudut poros off-axis dari output laser Raman 1,2 μm dan 1,5 μm diperoleh dalam osilator berlian orde kedua dan osilator LIUS (HG) yang berkualitas tinggi, HG), HG).
Sinar Raman Vortex orde pertama
Dalam percobaan konversi Diamond Raman orde pertama, tim peneliti menggunakan cermin output dengan transmitansi kurang dari 0. 5% pada panjang gelombang Raman orde pertama dan membangun struktur rongga resonansi kuasi-konsentris. Dengan mengontrol sudut rotasi mirror output secara tepat di arah yang berbeda, mereka berhasil memperoleh output laser 1,2 μM dalam beberapa mode seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1 (a). Di antara mereka, ketika rongga resonansi berada dalam keadaan terkolimasi, output laser menyajikan mode dasar Gaussian; Ketika cermin output berputar di luar sumbu dalam arah bidang horizontal dan vertikal, hg1, {{1 0}} dan output mode HG0,1 dihasilkan; Ketika cermin output berputar sepanjang arah diagonal 45 derajat, output mode LG dengan distribusi intensitas berongga diperoleh. Selanjutnya, dengan pengukuran interferometrik dari balok mode LG (seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2 (b)), dikonfirmasi bahwa ia memiliki distribusi fase spiral, menunjukkan bahwa itu adalah balok pusaran. Karakteristik spektral yang sesuai ditunjukkan pada Gambar 2 (c). Pada daya pompa maksimum, percobaan mencapai 65,5 W output laser mode Gaussian dan 42,2 W output mode LG, dengan efisiensi konversi yang sesuai masing -masing 23,8% dan 15,3%.
Gambar 1. Hasil Lampu Vortex Raman Orde Pertama: (a) Mode Output Stokes Orde Pertama Pada berbagai sudut poros mirror output (B) Hasil gangguan mode LG (c) Spektrum Output Stokes Orde Pertama
Balok Vortex Raman Orde Kedua
Untuk lebih memperluas jangkauan panjang gelombang kerja Raman Vortex Light, tim peneliti menggunakan metode kontrol off-axis yang sama dalam osilator berlian Raman orde kedua dan berhasil memperoleh output laser 1,5 μM dalam mode yang berbeda. Hasil eksperimen ditunjukkan
Gambar 2. Pada daya pompa maksimum, 119,4 W output mode Gaussian dan 22,2 W dari mode LG output stokes orde kedua tercapai, lebih lanjut memverifikasi efektivitas dan skalabilitas metode ini dalam konversi Raman orde tinggi.
Gambar 2. Hasil Lampu Vortex Raman Orde Kedua: (A) Mode Output Stokes orde Kedua Pada berbagai sudut poros mirror output (B) Spektrum Output Stokes Pesanan Kedua dan Hasil Interferensi Mode LG yang sesuai
Ringkasan dan Outlook
Sebagai jenis baru kristal optik dengan kinerja yang sangat baik, Diamond telah menerima perhatian luas dan mencapai perkembangan yang cepat dalam beberapa tahun terakhir karena rentang transmisi spektral yang luas dan sifat termal yang sangat baik. Tim Universitas Teknologi Hebei secara inovatif menggabungkan metode pemompaan off-axis sederhana dengan osilator berlian raman rongga eksternal tradisional, dan untuk pertama kalinya menyadari output langsung 1,2 μm dan 1,5 μm cahaya vortex orde orde pertama dan osilator berlian Cascade. Penelitian ini tidak hanya menunjukkan keunggulan unik dari berlian dalam memperluas panjang gelombang cahaya vortex, tetapi juga semakin memperluas batas aplikasi teknologi laser berlian, memberikan ide-ide baru dan dukungan teknis untuk generasi efisien cahaya vortex berdaya tinggi, multi-gelombang.
