Eine detaillierte Erklärung der Fasern im mittleren Infrarotbereich und ihrer Anwendungen
Ultraschnelle Pulse-Tuning-Frequenzumwandlung basierend auf Hohlkernfasern
Es gibt verschiedene Arten von Hohlkernfasern: Bandlücke, negative Krümmung und Bragg-Mantel. Unabhängig von der Art ist der Vorbereitungsprozess komplex. Viele Menschen würden auch die Verwendung von Hohlkernfasern in Frage stellen, da sie diese für zu schwer und unausgereift halten. Allerdings bietet diese Technologie, die neue physikalische Phänomene birgt, eine seltene Umgebung für viele Experimente. Heute präsentieren wir die abstimmbare Frequenzumwandlung ultraschneller Impulse auf Basis optischer Fasern. Mithilfe einer gestreckten, mit Stickstoff gefüllten Hohlfaser können ultraschnelle 1-μm-Laserpulse abstimmbar in längere Wellenlängen und kürzere Pulszeiten umgewandelt werden.
In diesem konzeptionellen Diagramm tritt der ultraschnelle Laserpuls (blau) auf der linken Seite in eine gestreckte Hohlkernfaser ein, die mit Stickstoff (rote Moleküle) gefüllt ist, und erhält bei seiner Ausbreitung eine spektrale Verbreiterung, mit dem Ausgangsstrahl (orange) auf der rechten Seite . Dieses nichtlineare Phänomen ist auf den Raman-Effekt zurückzuführen, der mit der Rotation von Gasmolekülen im Laserfeld zusammenhängt.
Yb-Faserlaser können ultraschnelle Pulse mit einer zentralen Wellenlänge von etwa 1 μm erzeugen, aber in vielen Anwendungen (z. B. Erzeugung hoher Harmonischer, OCT optische Kohärenztomographie in der Medizin) sind ultraschnelle Pulse mit hoher Energie und etwas längerer Wellenlänge erforderlich. ). Herkömmliche Quellen wellenlängenabstimmbarer ultraschneller Impulse, optische parametrische Verstärker (OPAs), wandeln ultraschnelle 1-μm-Impulse in Frequenzen um und ermöglichen eine kontinuierliche Abstimmung von 1,3 bis 4,5 μm, obwohl der Bereich von 1,0–1,3 μm ohne zusätzliche Frequenzen nicht erreicht werden kann. Darüber hinaus sind Übernahmeangebote im Allgemeinen komplex und teuer in der Umsetzung.
