Wydajne lasery światłowodowe o dużej mocy, działające w średniej podczerwieni
Krystaliczną technologię laserów średniej podczerwieni można uznać za dojrzałą, a na rynku coraz ważniejszą pozycję zajmują lasery światłowodowe. Lasery światłowodowe, działające w zakresie średniej podczerwieni, od 2 do 5 μm, stają się coraz doskonalsze dzięki domieszkowanym światłowodom wyższej jakości i materiałom stałym, opracowywanym pod kątem tego zakresu długości fal. W ramach projektu MIDFIL (Mid-infrared fibre lasers) naukowcy uzyskali ważne wyniki, które powinny przyczynić się do rozwoju laserów światłowodowych średniej podczerwieni. Jednym z największych osiągnięć jest opracowanie unikatowych modeli laserów fluorkowych domieszkowanych erbem lub holmem. Przy pomocy światła ultrafioletowego i technik holograficznych naukowcy wytworzyli rozproszone reflektory Bragga na włóknie z krzemionki. Przy pomocy promieniowania ultrafioletowego siatki Bragga naniesiono na włókno fluorkowe z domieszką ceru o dużym stężeniu. Przeanalizowano wiele technik pracy pulsacyjnej, w tym przełączanie dobroci Q i synchronizację modów. Techniki te badano po raz pierwszy pod kątem przejść laserowych 2 i 3 μm we wzbudzonym holmie. Naukowcy uzyskali pasywnie przełączane Q włókno ZBLAN przy około 3 μm dzięki zastosowaniu topologicznego izolatora i pasywnego przełączania fluorkowego lasera światłowodowego. Zaprojektowano także nowe półprzewodnikowe zwierciadło z nasycanym absorberem (SESAM) oraz przeprowadzono pasywne przełączanie Q opartego na SESAM fluorkowego lasera światłowodowego. Innym ważnym osiągnięciem było zbudowanie samoczynnie uruchamiającego się lasera światłowodowego z pasywną synchronizacją modów, opartego na nieliniowej pętli zwierciadeł. Przy pomocy siatki światłowodowej o nachyleniu 45 stopni naukowcy wykonali laser z synchronizacją modów opartych na nieliniowej polaryzacji rotacji. W celu wytworzenia odpowiednich komponentów, w tym filtrów i siatek światłowodowych, naukowcy znaleźli skuteczne sposoby na uzyskanie wysoko wydajnego wzmocnienia impulsów. Wyniki badań rozpowszechniano podczas seminariów i warsztatów. Współpraca z czterema uczelniami wyższymi i dwiema firmami powinna umożliwić nie tylko opracowanie zaawansowanych laserów światłowodowych średniej podczerwieni o dużej mocy, ale także przyczynić się do zdobycia przez UE pozycji lidera w tej dziedzinie.
Słowa kluczowe
Średnia podczerwień, lasery światłowodowe, lasery, fluorek, przełączanie dobroci, siatka światłowodowa
