Une équipe chinoise a mis au point un Raman accordable haute puissance dans la bande 1,2 μmlaser à fibre
Sources laserLes lasers fonctionnant dans la bande des 1,2 μm présentent des applications uniques en thérapie photodynamique, en diagnostic biomédical et en détection d'oxygène. Ils peuvent également servir de sources de pompage pour la génération paramétrique de lumière infrarouge moyenne et pour la génération de lumière visible par doublage de fréquence. Différents lasers fonctionnant dans la bande des 1,2 μm ont été réalisés.lasers à semi-conducteurs, y comprislasers à semi-conducteursLes lasers Raman à diamant et les lasers à fibre sont trois types de lasers. Parmi ces trois types, le laser à fibre présente l'avantage d'une structure simple, d'une bonne qualité de faisceau et d'une grande flexibilité d'utilisation, ce qui en fait le choix idéal pour générer un laser émettant dans la bande des 1,2 μm.
Récemment, l'équipe de recherche dirigée par le professeur Pu Zhou en Chine s'est intéressée aux lasers à fibre de haute puissance dans la bande des 1,2 μm.lasersIl s'agit principalement de lasers à fibre dopée à l'ytterbium fonctionnant dans la bande des 1 μm, et la puissance de sortie maximale dans la bande des 1,2 μm est limitée à 10 W. Leurs travaux, intitulés « Laser à fibre Raman accordable haute puissance à 1,2 μm », ont été publiés dans Frontiers of the World.Optoélectronique.
Figure 1 : (a) Dispositif expérimental d’un amplificateur à fibre Raman accordable de forte puissance et (b) laser à fibre Raman aléatoire accordable à 1,2 μm. PDF : fibre dopée au phosphore ; QBH : quartz massif ; WDM : multiplexeur par répartition en longueur d’onde ; SFS : source de lumière à fibre superfluorescente ; P1 : port 1 ; P2 : port 2 ; P3 : port 3. Source : Zhang Yang et al., High power tuntable Raman fiber laser at 1.2μm waveband, Frontiers of Optoelectronics (2024).
L'idée est d'exploiter l'effet de diffusion Raman stimulée dans une fibre passive pour générer un laser de forte puissance dans la bande des 1,2 μm. La diffusion Raman stimulée est un effet non linéaire du troisième ordre qui convertit les photons en longueurs d'onde plus longues.
Figure 2 : Spectres de sortie aléatoires accordables du laser à fibre Raman accordable (RFL) aux longueurs d’onde de pompage (a) 1065-1074 nm et (b) 1077 nm (Δλ correspond à la largeur de raie à 3 dB). Source : Zhang Yang et al., High power tunable Raman fiber laser at 1.2μm waveband, Frontiers of Optoelectronics (2024).
Les chercheurs ont exploité l'effet de diffusion Raman stimulée dans une fibre dopée au phosphore pour convertir une fibre dopée à l'ytterbium de forte puissance, initialement émise dans la bande des 1 μm, en une fibre émettant dans la bande des 1,2 μm. Un signal Raman d'une puissance maximale de 735,8 W a été obtenu à 1252,7 nm, ce qui représente la puissance de sortie la plus élevée jamais rapportée pour un laser à fibre émettant dans la bande des 1,2 μm.
Figure 3 : (a) Puissance de sortie maximale et spectre de sortie normalisé à différentes longueurs d’onde du signal. (b) Spectre de sortie complet à différentes longueurs d’onde du signal, en dB (Δλ correspond à la largeur de raie à 3 dB). Source : Zhang Yang et al., High power tunable Raman fiber laser at 1.2μm waveband, Frontiers of Optoelectronics (2024).
Figure 4 : (a) Spectre et (b) évolution de la puissance d’un amplificateur à fibre Raman accordable de haute puissance à une longueur d’onde de pompage de 1074 nm. Source : Zhang Yang et al., High power tuntable Raman fiber laser at 1.2μm waveband, Frontiers of Optoelectronics (2024)
Date de publication : 4 mars 2024