Наскоро екипът от професори LV Zhiwei и Bai Zhenxu от Техническия университет в Хебей, в сътрудничество с професор Ричард Милдрен от университета Macquarie в Австралия и професор Такашиге Омацу от университета в Чиба в Япония, успешно постигна директния изход на Raman Vortex Light с голяма дължина на дължината на вълната в диамант Raman Cliser Clicator. Този пробив резултат на изследване беше публикуван наскоро като обложна статия в авторитетния журнал ACS Photonics в областта на оптиката.
Diamond, с широкия си спектрален диапазон на предаване и отлични термофизични свойства, показва уникални предимства и голям потенциал за разширяване на дължината на вълната на вихровата светлина. Екипът комбинира иновативно простия и ефективен метод за генериране на вихрови вихрови вихри-изпомпване извън оста, с традиционния външен осцилатор на диамант на раман на раман от външна кухина, използвайки 1 µm лазер като източник на светлина на помпата. Чрез прецизно контролиране на ъгъла на офоса на огледалото за резонансно кухина, 1,2 µm и 1,5 µm Raman лазерни изходи са получени съответно в диамантените осцилатори от първи ред.
Раман от първи ред Raman Vortex Beam
В експеримента за преобразуване на диаманти от първи ред изследователският екип използва изходно огледало с предаване по-малко от 0. 5% при дължината на вълната от първи ред и конструира квазиконцентрична резонансна кухина. Чрез прецизно контролиране на ъгъла на въртене на изходното огледало в различни посоки, те успешно получиха 1,2 µm лазерен изход в множество режими, както е показано на фигура 1 (а). Сред тях, когато резонансната кухина е в колимирано състояние, лазерният изход представя основен режим на Гаус; Когато изходното огледало се върти извън оста в хоризонталната и вертикалната равнина, HG1, {{1 0}} и HG0,1 режим се генерират; Когато изходното огледало се върти по диагонална посока от 45 градуса, се получава изход на режим LG с разпределение на интензивността на кухия интензитет. Освен това, чрез интерферометрично измерване на лъча на режима LG (както е показано на фигура 2 (б)), се потвърждава, че има разпределение на спиралната фаза, което показва, че е вихров лъч. Съответните спектрални характеристики са показани на фигура 2 (с). При максимална мощност на помпата експериментът постигна 65,5 W лазерен изход на Gaussian Mode и 42,2 W от изход на режим LG, със съответната ефективност на конверсия съответно 23,8% и 15,3%.
Фигура 1. Резултати от светлината на Raman Vortex от първи ред: (a) Изходният режим на Stokes от първи ред при различни изходни огледални ъгли на оси (б) Режим на режим на режим (в) Изходният спектър от първия ред от първия ред
Греб за вихър от втори ред Раман
За да разшири допълнително обхвата на дължината на вълната на светлината на Raman Vortex, изследователският екип използва същия метод на управление извън оста в диамантения осцилатор от втория ред и успешно получи 1,5 µm лазерен изход в различни режими. Експерименталните резултати са показани в
Фигура 2. При максималната мощност на помпата са постигнати 119,4 W от изход на режим на гаусски режим и 22,2 W от изхода на LG режим от втори ред, като допълнително се потвърждават ефективността и мащабируемостта на този метод при преобразуване на раман от висок ред.
Фигура 2. Резултати от светлината на Raman Vortex от втори ред: (a) Изходният режим на STOKES от втори ред при различни изходни огледални ъгли (б) Резултати от изходния спектър на STOKES от втори ред и съответните резултати от интерференцията на режима LG
Обобщение и перспективи
Като нов тип оптичен кристал с отлична производителност, Diamond получи широко внимание и постигна бързо развитие през последните години поради широкия си спектрален диапазон на предаване и отлични термични свойства. Екипът на Технологичния университет в Хбей иновативно комбинира прост метод за изпомпване извън оста с традиционен външен диамантен диамант Раманов осцилатор и за първи път реализира директния изход от 1,2 µm и 1,5 µm диамантен вихър на вихър при първия ред и каскаден диамантен рамански осцилатори. Това изследване не само демонстрира уникалните предимства на Diamond в разширяването на дължината на вълната на вихровата светлина, но и допълнително разширява границите на приложението на Diamond Laser Technology, предоставяйки нови идеи и техническа поддръжка за ефективното генериране на вихрова светлина с висока мощност, много вълна.
