Efficienti laser a fibra ad alta energia nel medio infrarosso
Mentre la tecnologia laser con cristalli a stato solido nel medio infrarosso ha già maturato, i laser a fibra sono recentemente venuti a condividere i riflettori. I laser a fibra nel medio infrarosso con lunghezze d’onda da 2 a 5 μm continuano ad avanzare, dato che le fibre ottiche di qualità superiore e i materiali a stato solido sono sviluppati per questa regione di lunghezza d’onda. All’interno del progetto MIDFIL (Mid-infrared fibre lasers), gli scienziati hanno prodotto risultati significativi che dovrebbero promuovere lo sviluppo dei laser a fibra nel medio infrarosso. Uno dei loro più grandi successi è stato lo sviluppo di modelli unici di laser a cascata con fibra fluorurata dopata con erbio e olmio. Utilizzando tecniche olografiche e luce ultravioletta, gli scienziati hanno fabbricato riflettori di Bragg distribuiti su una fibra di silice. Mediante la radiazione ultravioletta, i reticoli di Bragg sono inscritti su una fibra di fluoro con alta concentrazione di dopanti di cerio. Sono state studiate un gran numero di tecniche per il funzionamento a impulsi, tra cui gli impulsi giganti e l’accoppiamento di modi. Per la prima volta, queste tecniche sono state studiate intensivamente per le transizioni laser a 2 e 3 μm nell’olmio eccitato. In particolare, gli scienziati hanno illustrato una fibra ZBLAN Q-commutata in modo passivo intorno ai 3 μm mediante l’utilizzo di un isolatore topologico e di una commutazione passiva di un laser con fibra di fluoruro. Essi hanno inoltre progettato un nuovo specchio di assorbitore saturabile a semiconduttore (SESAM) e dimostrato la Q-commutazione passiva di un laser SESAM a fibra di fluoruro. Un’altra importante attività sta illustrando il funzionamento di un laser a fibra con accoppiamento di modi passivo ad avviamento automatico basato su uno specchio con loop ottico non-lineare. Utilizzando una griglia di fibra inclinata di 45 gradi, gli scienziati hanno provato il funzionamento di un laser a fibra con accoppiamento di modi basato sulla rotazione di polarizzazione non lineare. Mediante la fabbricazione di componenti adatti, tra cui filtri e griglie di fibra, il team ha scoperto metodi efficaci per l’ottenimento di un’amplificazione degli impulsi ad alte prestazioni. I risultati della ricerca sono stati diffusi attraverso seminari e workshop. La collaborazione con quattro università e due società dovrebbe non solo condurre allo sviluppo di avanzati laser a fibra nel medio infrarosso ad alta potenza, ma anche garantire la leadership dell’UE in questo campo di ricerca.
