Láseres de fibra de alta potencia y eficiencia en el infrarrojo medio
Mientras que los láseres cristalinos masivos en el infrarrojo medio ya son una tecnología madura, los láseres de fibra han entrado en escena recientemente. Los láseres de fibra en el infrarrojo medio con longitudes de onda de 2 a 5 μm siguen avanzando con el impulso del desarrollo de fibras ópticas dopadas de mayor calidad y materiales en estado sólido específicos para esta región de longitudes de onda. Dentro del proyecto MIDFIL (Mid-infrared fibre lasers), los científicos obtuvieron resultados importantes que deberían avanzar todavía más en el desarrollo de láseres de fibra en el infrarrojo medio. Uno de sus logros más importantes fue el desarrollo de modelos únicos de láseres de fibra de fluoruro dopado con erbio y holmio en cascada. Mediante el uso de luz ultravioleta y técnicas holográficas, los científicos obtuvieron reflectores de Bragg distribuidos sobre una fibra de sílice. Utilizando radiación ultravioleta, se inscribieron las rejillas de Bragg sobre una fibra de fluoruro con una alta concentración de cerio como dopante. Se probaron numerosas técnicas de funcionamiento por pulsos, incluida la conmutación Q y el bloqueo de modos. Estas técnicas se estudiaron a fondo por primera vez para las transiciones láser a 2 y 3 μm en holmio excitado. En particular, los científicos obtuvieron una fibra ZBLAN con Q conmutada pasivamente alrededor de 3 μm utilizando un aislamiento topológico y la conmutación pasiva de un láser de fibra con flúor. También se diseñó un nuevo espejo absorbente saturable semiconductor (SESAM) y se demostró que permite la conmutación Q de un láser de fibra con flúor basado en SESAM. Otra de las actividades principales del proyecto fue demostrar un láser de fibra de modo bloqueado pasivamente y con autoarranque basado en un espejo en bucle no lineal. Mediante una rejilla de fibra inclinada cuarenta y cinco grados, los científicos demostraron un láser de fibra con modo bloqueado basado en rotación de la polarización no lineal. Gracias a la fabricación de los componentes adecuados, incluidos los filtros y las rejillas de fibra, el equipo encontró formas eficientes de lograr la amplificación de los pulsos con alto rendimiento. Los resultados de la investigación se divulgaron mediante seminarios y talleres. La colaboración con cuatro universidades y dos empresas no solo debería permitir el desarrollo de láseres de fibra avanzados de alta potencia en el infrarrojo medio, sino también garantizar el liderazgo de la Unión Europea en este campo de investigación.
Palabras clave
Infrarrojo medio, láseres de fibra, láseres, fluoruro, conmutación Q, rejilla de fibra
