Sławomir SUJECKI1,2,3, Łukasz SÓJKA1, Łukasz PAJEWSKI3, Mark FARRIES3, David FURNISS3, Sendy PHAN3, Trevor BENSON3,
Emma BARNEY3, Angela SEDDON3
1Wydział Elektroniki, Wojskowa Akademia Techniczna, gen. Sylwestra Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa
2Wydział Informatyki i Telekomunikacji, Politechnika Wrocławska, Wyb. Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław
3The University of Nottingham, University Park, NG7 2RD Nottingham, UK
Od wielu lat prowadzone są intensywne badania naukowe w celu opracowania laserów włóknowych na zakres średniej podczerwieni. Przez ostatnią dekadę osiągnięto duży postęp w realizacji takich źródeł światła przy wykorzystaniu technologii włókien fluorkowych. Lasery włóknowe fluorkowe na zakres średniej podczerwieni oferowane są obecnie komercyjnie przez kilku dostawców. Jednakże wadą włókien fluorkowych jest to, iż nie mogą być one stosowane w przypadku długości fal większych niż 4000 nm ze wzgledu na zbyt dużą energię fononów.
W celu osiągnięcia długości fal większych niż 4000 nm rozwijano przez wielę lat technologię włókien chalkogenidkowych [1]. Główną przeszkodą w osiągnięciu akcji laserowej we włóknach chalkogenidkowych jest duża tłumienność tych włókien. Niemniej jednak w roku 2020 zespół badawczy profesora Churbanova zaprezentował pierwszy laser chalkogenidkowy (szkło objętościowe) domieszkowany jonami terbu o długości fali około 5000 nm [2]. W następnym roku zespól badawczy z Nottingham osiągnął akcję laserową we włóknie chalkogenidkowym domieszkowanym jonami ceru [3]. Obecnie prowadzone prace badawcze koncentrują się na wytworzeniu włókien chalkogenidkowych o małej tłumienności, które umożliwiają osiągniecie większej mocy wyjściowej. Ostatni rekord mocy wyjściowej lasera włóknowego chalkogenidkowego to 150 mW przy długości fali przekraczającej 5000 nm [4].
Literatura
[1] Sujecki S, Modelling and design of lanthanide ion-doped chalcogenide fiber lasers: Progress towards the Practical realization of the first MIR chalcogenide fiber laser, MDPI Fibers 6, (2018), id. 25
[2] Churbanov MF, Denker BI, Galagan BI, Koltashev VV, Plotnichenko VG, Sukhanov MV, Sverchkov SE, and Velmuzhov AP, First demonstration of ∼ 5 μm laser action in terbium-doped selenide glass. Applied Physics B-Lasers and Optics 126, (2020) id. 117
[3] Nunes JJ, Sojka L, Crane RW, Furniss D, Tang ZQ, Mabwa D, Xiao B, Benson TM, Farries M, Kalfagiannis N, Barney E, Phang S, Seddon AB, and Sujecki S, Room temperature mid-infrared fiber lasing beyond 5 μm in chalcogenide glass small-core step index fiber. Optics Letters 46, (2021), pp. 3504-3507.
[4] Koltashev VV, Denker BI, Galagan BI, Snopatin GE, Sukhanov MV, Sverchkov SE, Velmuzhov AP, and Plotnichenko VG, 150 mW Tb3+doped chalcogenide glass fiber laser emitting at λ > 5 μm, Optics and Laser Technology 161, (2023), id. 109233