Baru-baru ini, pasukan penyelidik dari Makmal Teknologi Unit Laser Kuasa Tinggi Institut Optik dan Jentera Ketepatan Shanghai (SIPM) Akademi Sains China (CAS) telah menyediakan gentian kuarza berdop ytterbium berkepekatan tinggi dengan menggunakan pemendapan wap kimia yang lebih baik. (MCVD) digabungkan dengan proses doping fasa cecair, dan membina laser gentian rongga ultrapendek dengan gentian, yang mencapai output laser frekuensi tunggal dan terkunci frekuensi tinggi dalam jalur 1-µm, masing-masing. Keputusan dibentangkan sebagai "Kepekatan ytterbium tinggi Yb/Al/P/Ce gentian silika dop bersama untuk aplikasi laser gentian rongga ultra-pendek μm". Kepekatan ytterbium tinggi Yb/Al/P/Ce gentian silika dop bersama untuk 1-aplikasi laser gentian rongga ultra-pendek μm" telah diterbitkan dalam Optics Express.
Laser gentian terkunci mod frekuensi tunggal berprestasi tinggi dan frekuensi tinggi memerlukan gentian dop ytterbium dengan pekali perolehan tinggi, kecekapan penukaran yang tinggi dan penggelapan foton yang rendah. Disebabkan oleh pembubaran ion nadir bumi yang rendah dalam matriks kuarza, kesan pengelompokan ion nadir bumi yang disebabkan oleh kepekatan doping yang tinggi akan menjejaskan prestasi laser gentian secara serius. Pasukan penyelidik menyediakan gentian kuarza doping bersama Yb/Al/P/Ce dengan mengoptimumkan komponen teras, di mana kepekatan doping ion Yb ialah 2.5% berat, dan pekali penyerapan teras mencapai 1400 dB/m pada 976 nm.
Rajah 1. Ciri gentian kuarza Yb/Al/P/Ce berdop tinggi. a) taburan indeks biasan, b) taburan unsur doping, c) spektrum kehilangan teras, dan d) spektrum serapan teras.
Untuk mencirikan prestasi laser gentian kepekatan tinggi yang dibangunkan sendiri dalam senario aplikasi praktikal, para penyelidik menggunakan gentian itu untuk membina dua rongga resonan ultra pendek dengan struktur semua gentian untuk eksperimen laser. Pertama, rongga laser Distributed Bragg Reflection (DBR) telah dibina menggunakan gentian dop ytterbium 1-cm, dan output laser mod longitudinal tunggal dengan kuasa 75 mW dan lebar garisan 14 kHz berjaya dicapai. Selepas itu, laser gentian berkunci mod pasif berdasarkan cermin penyerap tepu semikonduktor (SESAM) telah dibina dengan panjang gentian keuntungan 8.4 cm, dan output laser berdenyut dengan kekerapan ulangan 1.23 GHz dan lebar denyut 6.4 ps adalah dicapai. Keputusan kajian ini menunjukkan bahawa penyediaan gentian kuarza berdop ytterbium berkepekatan tinggi dengan prestasi laser yang sangat baik, dijangka digunakan untuk penderiaan gentian berketepatan tinggi, sikat frekuensi optik dan kawasan lain penyelidikan dan pembangunan laser gentian berprestasi tinggi.
