Os materiais da terra rara colocam uma plataforma Multiband estável de Microlasing

WUHAN, China, Sept. 9, 2022 — Uma demonstração recente por uma equipe na universidade de Huazhong de projetores da ciência e da tecnologia (HUST) a possibilidade de lasing multiband estável por elementos da terra rara (COM REFERÊNCIA A). No trabalho, a equipe de investigação usou a lubrificação térmica polímero-ajudada para fabricar microcavidade Re-lubrificadas com os fatores de Q intrínsecos ultrahigh que excedem 108. O processo de lubrificação não introduziu nenhum íon óbvio que aglomera ou que dispersa a perda. O fator de Q intrínseco ultrahigh faz ao processo uma plataforma natural para conseguir os fenômenos não-lineares lasing e mais adicionais que exigem a baixa potência.

Com exceção das vantagens para aplicações do laser, a microcavidade lubrificada ultrahigh-q pode igualmente oferecer uma plataforma para a detecção da ultrahigh-precisão, memórias óticas, e investigação de interações da cavidade-matéria-luz.

Os Microlasers com as faixas lasing múltiplas são componentes cruciais em várias aplicações, tais como a exposição da completo-cor, as comunicações óticas, e a computação. Os RE elementos oferecem níveis de energia abundantes e as transições intermediários duradouros do intraconfigurational necessários para emissões sobre uma vasta gama de faixas do lightwave.

É possível gerar profundo-ultravioleta (UV) à luz meados de-infravermelha bombeando fotão com downshifting, a uma mais baixa frequência — e upconversion, para aumentar a energia. Embora o upconversion oferece as vantagens que incluem para melhorar a profundidade de penetração e o menos dano da ionização, é geralmente mais difícil do que downshifting. Combinar downshifting com o upconversion pode expandir a escala de comprimento de onda da emissão para o grande potencial.

Desde a utilização o REs para o upconversion elimina a necessidade para circunstâncias deharmonização rigorosas ou a densidade alta da bomba, pesquisadores perguntou se poderia ser possível construir um laser multiband lubrificando RE elementos em uma microcavidade ultrahigh-q sem degradar seu fator de Q intrínseco.

Os pesquisadores de HUST demonstraram o CW ultravioleta, visível, e próximo-infravermelho simultâneo que lasing na temperatura ambiente. O trabalho apoia a detecção da ultrahigh-precisão, memórias óticas, e investigação de interações da cavidade-matéria-luz. Cortesia de B. Jiang, e outros, doi 10.1117/1.AP.4.4.046003.

Os pesquisadores de HUST demonstraram a contínuo-onda ultravioleta, visível, e próximo-infravermelha simultânea que lasing na temperatura ambiente. O trabalho apoia a detecção da ultrahigh-precisão, memórias óticas, e investigação de interações da cavidade-matéria-luz. Cortesia de B. Jiang e outros, doi 10.1117/1.AP.4.4.046003.

A pesquisa para lasers do upconversion da alto-ordem usa tipicamente uma bomba do laser pulsado em um ambiente criogênico, que aponte reduzir dano térmico para materiais do ganho e cavidades ressonantes.

Na demonstração recente, a equipe de HUST conseguiu o upconversion UV e violeta da contínuo-onda (CW) que lasing dos RE elementos na temperatura ambiente.

A equipe lubrificou uma microcavidade com érbio e ytterbium e bombeou-a com um laser do CW 975 nanômetro. O laser resultante mediu uma escala de comprimento de onda de aproximadamente 1170 nanômetro, cobrindo as faixas (NIR) UV, visíveis, e próximo-infravermelhas. A equipe calculou que todos os pontos iniciais lasing estavam a nível do submilliwatt. Os microlasers exibiram o bom minuto mais de 190 da estabilidade da intensidade, que os faz apropriados para aplicações práticas.