Nadir Toprak Malzemeleri Kararlı Bir Çok Bantlı Mikrolasing Platformu Oluşturuyor

WUHAN, Çin, 9 Eylül 2022 — Huazhong Bilim ve Teknoloji Üniversitesi'nden (HUST) bir ekip tarafından yakın zamanda yapılan bir gösteri, nadir toprak (RE) elementleri tarafından kararlı çok bantlı kalıcılık olasılığını gözler önüne seriyor.Çalışmada, araştırma ekibi, 108'i aşan ultra yüksek içsel Q faktörlerine sahip RE katkılı mikro boşlukları imal etmek için polimer destekli termal katkı kullandı. Doping işlemi, herhangi bir belirgin iyon kümelenmesi veya saçılma kaybı getirmedi.Ultra yüksek içsel Q faktörü, süreci, düşük güç gerektiren kalıcı ve daha fazla doğrusal olmayan fenomen elde etmek için doğal bir platform haline getirir.

Lazer uygulamalarının avantajlarının yanı sıra, ultra yüksek Q katkılı mikro boşluk, ultra yüksek hassasiyetli algılama, optik bellekler ve boşluk-madde-ışık etkileşimlerinin araştırılması için bir platform da sunabilir.

Çoklu lazer bantlı mikro lazerler, tam renkli ekran, optik iletişim ve bilgi işlem gibi çeşitli uygulamalarda çok önemli bileşenlerdir.RE öğeleri, çok çeşitli ışık dalgası bantları üzerindeki emisyonlar için gerekli olan, bol miktarda uzun ömürlü ara enerji seviyeleri ve yapılandırma içi geçişler sunar.

Fotonları vites küçültme, daha düşük frekansa ve enerjiyi artırmak için yukarı dönüştürme yoluyla pompalayarak derin ultraviyole (UV) ila orta kızılötesi ışık üretmek mümkündür.Büyütme, daha iyi penetrasyon derinliği ve daha az iyonlaşma hasarı içeren avantajlar sunsa da, genellikle vites küçültmekten daha zordur.Vites küçültme ile yukarı dönüştürmeyi birleştirmek, en büyük potansiyel için emisyon dalga boyu aralığını genişletebilir.

Yukarı dönüştürme için RE'leri kullanmak, zorlu faz eşleştirme koşullarına veya yüksek pompa yoğunluğuna olan ihtiyacı ortadan kaldırdığından, araştırmacılar, içsel Q faktörünü bozmadan RE elemanlarını ultra yüksek Q mikro boşluğa katarak çok bantlı bir lazer oluşturmanın mümkün olup olmadığını sordular.

HUST araştırmacıları, oda sıcaklığında eşzamanlı ultraviyole, görünür ve yakın kızıl ötesi CW'yi gösterdi.Çalışma, ultra yüksek hassasiyetli algılamayı, optik hafızaları ve boşluk-madde-ışık etkileşimlerinin araştırılmasını destekler.B. Jiang ve diğerleri, doi 10.1117/1.AP.4.4.046003'ün izniyle.

HUST araştırmacıları, oda sıcaklığında eşzamanlı ultraviyole, görünür ve yakın kızılötesi sürekli dalga lazeri gösterdi.Çalışma, ultra yüksek hassasiyetli algılamayı, optik hafızaları ve boşluk-madde-ışık etkileşimlerinin araştırılmasını destekler.B. Jiang ve diğerleri, doi 10.1117/1.AP.4.4.046003'ün izniyle.

Yüksek dereceli yukarı dönüştürme lazerleri için yapılan araştırmalar, tipik olarak, kazanç malzemeleri ve rezonant boşluklar için termal hasarı azaltmayı amaçlayan kriyojenik bir ortamda darbeli bir lazer pompası kullanır.

Son gösterimde, HUST ekibi, oda sıcaklığında RE elementlerinden UV ve mor sürekli dalga (CW) yukarı dönüşüm elde etti.

Ekip, erbiyum ve iterbiyum ile bir mikro boşluk doldurdu ve bir CW 975-nm lazerle pompaladı.Ortaya çıkan lazer, UV, görünür ve yakın kızılötesi (NIR) bantlarını kapsayan yaklaşık 1170 nm'lik bir dalga boyu aralığını kapsıyordu.Ekip, tüm kalıcı eşiklerin miliwatt altı seviyesinde olduğunu tahmin etti.Mikrolazerler, 190 dakika boyunca iyi bir yoğunluk stabilitesi sergilediler ve bu da onları pratik uygulamalar için uygun hale getirdi.