Neseniai Kinijos mokslų akademijos (CAS) Šanchajaus Optikos ir tiksliųjų mašinų instituto (SIPM) didelės galios lazerinių įrenginių technologijos laboratorijos tyrimų grupė paruošė didelės koncentracijos iterbiu legiruotą kvarco pluoštą, naudodama patobulintą cheminį garų nusodinimą. (MCVD) technologija, sujungta su skystosios fazės dopingo procesu, ir su pluoštu sukurtas itin trumpos ertmės skaidulinis lazeris, kuris pasiekia vieno dažnio ir aukšto dažnio užrakto lazerio išvestį 1- µm juostoje, atitinkamai. Rezultatai pateikiami kaip „Didelės iterbio koncentracijos Yb/Al/P/Ce kartu su legiruoto silicio dioksido pluoštas, skirtas 1-μm itin trumpo ertmės pluošto lazerio taikymui“. Didelės iterbio koncentracijos Yb/Al/P/Ce bendrai legiruotas silicio dioksido pluoštas, skirtas 1-μm itin trumpo ertmės pluošto lazeriniam naudojimui“ buvo paskelbtas Optics Express.
Didelio našumo vieno dažnio ir aukšto dažnio režimu užrakinti skaiduliniai lazeriai reikalauja iterbio legiruotų skaidulų, turinčių didelius stiprinimo koeficientus, aukštą konversijos efektyvumą ir mažą fotonų patamsėjimą. Dėl mažo retųjų žemių jonų tirpimo kvarco matricoje dėl didelės dopingo koncentracijos sukeltas retųjų žemių jonų klasterizacijos efektas rimtai paveiks pluošto lazerio veikimą. Tyrėjų komanda, optimizuodama pagrindinius komponentus, paruošė Yb/Al/P/Ce bendrai legiruotą kvarco pluoštą, kuriame Yb jonų dopingo koncentracija yra 2,5 masės%, o šerdies sugerties koeficientas siekia 1400 dB/m esant 976 nm.
1 pav. Labai legiruoto Yb/Al/P/Ce kvarco pluošto charakteristikos. a) lūžio rodiklio pasiskirstymas, b) legiravimo elementų pasiskirstymas, c) šerdies nuostolių spektras ir d) šerdies sugerties spektras.
Siekdami apibūdinti pačių sukurto didelės koncentracijos pluošto lazerio veikimą praktinio pritaikymo scenarijuose, mokslininkai panaudojo pluoštą, kad sukurtų dvi itin trumpas rezonansines ertmes su viso pluošto struktūromis lazeriniams eksperimentams. Pirmiausia, naudojant 1- cm iterbiu legiruotą pluoštą, buvo sukurta paskirstytojo Braggo atspindžio (DBR) lazerio ertmė ir sėkmingai pasiektas vienas išilginio režimo lazerio išėjimas, kurio galia 75 mW ir 14 kHz linijos plotis. Vėliau buvo sukurtas pasyviojo režimo užrakintas skaidulinis lazeris, pagrįstas puslaidininkiniu prisotintu sugeriančiu veidrodžiu (SESAM), kurio pluošto ilgis buvo 8,4 cm, o impulsinis lazerio išėjimas, kurio pasikartojimo dažnis buvo 1,23 GHz, o impulso plotis – 6,4 ps. pasiekti. Šio tyrimo rezultatai rodo, kad ruošiant aukštos koncentracijos iterbiu legiruotą kvarcinį pluoštą, pasižymintį puikiu lazerio našumu, tikimasi pritaikyti didelio tikslumo pluošto jutimo, optinio dažnio šukos ir kitose didelio našumo skaidulinio lazerio tyrimų ir plėtros srityse.
