Istraživački tim iz Odjela za svemirsku i astronautičku lasersku tehnologiju i sustave na Šangajskom institutu za optiku i precizne strojeve (SIPM) Kineske akademije znanosti (CAS) nedavno je prvi put izvijestio o niskoj stopi ponavljanja, potpuno pristranoj očuvanje vlaknastog lasera s devet šupljina u pojasu valne duljine 915 nm. Povezani rezultati istraživanja objavljeni su u Optics Expressu pod naslovom "Ultrabrzi laser s niskom stopom ponavljanja od 915 nm-9 sa strukturom svih vlakana".
Laseri s valnim duljinama blizu 900 nm favoriziraju se u području optičkih mjerenja zbog svoje visoke osjetljivosti na detektorima na bazi silicija. Niskofrekventni vlaknasti laseri na ovoj valnoj duljini mogu učinkovito smanjiti zamućenje udaljenosti u rasponu vremena leta (TOF), a u isto vrijeme imaju karakteristike dobre kvalitete snopa, kompaktne strukture i dugoročne stabilnosti, što može se koristiti kao idealan izvor svjetlosti za sondiranje svemira. Međutim, zbog jake disperzije i nelinearnih učinaka jednomodnih vlakana, laseru je teško postići jednopulsni rad u dugačkoj šupljini vlakana. Stoga je frekvencija ponavljanja konvencionalnih optičkih lasera s zaključanim modom obično ograničena na desetke do stotine MHz.
Slika 1. Eksperimentalna postavka 915 nm vlaknastog lasera s devet šupljina niske frekvencije ponavljanja i potpunog očuvanja prednapona
Kako bi riješili gore navedene probleme, istraživači su predložili laser s vlaknima s devet šupljina s niskom frekvencijom ponavljanja i centralnom valnom duljinom od 915 nm. Dizajniranjem i optimiziranjem laserske strukture postignut je visokoenergetski jednopulsni izlaz na niskoj visokoj frekvenciji. Optimizirano sjeme pojačano je u jednom stupnju i dobiven je izlazni impuls s širinom impulsa od 15,2 ps i energijom jednog impulsa od 4,7 nJ pri frekvenciji ponavljanja od 3,1 MHz. Izvedba lasera u zaključanom načinu rada potvrđena je produljenim testovima snage i spektralne stabilnosti. Ovaj kompaktan i dugotrajno pouzdan vlaknasti laser obećavajući je izvor svjetlosti za buduća svemirska laserska mjerenja udaljenosti.
Slika 2. Dugoročna ispitivanja stabilnosti izlazne snage i spektra i izlaznih karakteristika impulsa u frekvencijskoj i vremenskoj domeni.
