مواد خاکی کمیاب یک پلت فرم میکرولیزینگ چند باندی پایدار قرار می دهند

ووهان، چین، 9 سپتامبر 2022 - تظاهرات اخیر توسط تیمی در دانشگاه علم و فناوری Huazhong (HUST) امکان لیزر چند باندی پایدار توسط عناصر خاکی کمیاب (RE) را مورد توجه قرار داد.در این کار، تیم تحقیقاتی از دوپینگ حرارتی به کمک پلیمر برای ساخت ریزحفره‌های دوپ‌شده با RE با فاکتورهای Q ذاتی فوق‌العاده بالای بیش از 108 استفاده کرد.ضریب Q ذاتی فوق‌العاده بالا، این فرآیند را به بستری طبیعی برای دستیابی به پدیده‌های لیزری و غیرخطی بیشتر که نیاز به توان کم دارند تبدیل می‌کند.

جدای از مزایای کاربردهای لیزر، ریزحفره آلاییده شده با Q ultrahigh-Q همچنین ممکن است بستری برای سنجش با دقت فوق العاده بالا، حافظه های نوری و بررسی برهمکنش های حفره-ماده-نور ارائه دهد.

میکرولیزرها با باندهای لیزری متعدد اجزای حیاتی در کاربردهای مختلف مانند نمایشگر تمام رنگی، ارتباطات نوری و محاسبات هستند.عناصر RE سطوح انرژی متوسط ​​با عمر طولانی و انتقال درون پیکربندی لازم برای انتشار در طیف گسترده ای از باندهای موج نور را ارائه می دهند.

تولید اشعه ماوراء بنفش عمیق (UV) به نور مادون قرمز میانی با پمپاژ فوتون ها از طریق جابجایی پایین، به فرکانس پایین تر - و تبدیل بالا برای افزایش انرژی امکان پذیر است.اگرچه تبدیل به سمت بالا مزایایی را ارائه می دهد که شامل عمق نفوذ بهتر و آسیب یونیزاسیون کمتر است، اما به طور کلی دشوارتر از جابجایی پایین است.ترکیب کردن دنده به سمت پایین با تبدیل بالا می‌تواند دامنه طول موج انتشار را برای بیشترین پتانسیل افزایش دهد.

از آنجایی که استفاده از REها برای تبدیل مجدد نیاز به شرایط تطبیق فاز دقیق یا چگالی پمپ بالا را از بین می‌برد، محققان این سوال را مطرح کرده‌اند که آیا می‌توان یک لیزر چند باندی را با دوپ کردن عناصر RE در یک ریزحفره Q فوق‌العاده بدون تخریب فاکتور Q ذاتی ساخت.

محققان HUST لیزر همزمان فرابنفش، مرئی و نزدیک به مادون قرمز CW را در دمای اتاق نشان دادند.این کار از سنجش با دقت فوق العاده بالا، حافظه های نوری و بررسی برهمکنش های حفره-ماده-نور پشتیبانی می کند.با حسن نیت از B. Jiang، و همکاران، doi 10.1117/1.AP.4.4.046003.

محققان HUST لیزر امواج پیوسته فرابنفش، مرئی و نزدیک به مادون قرمز را در دمای اتاق نشان دادند.این کار از سنجش با دقت فوق العاده بالا، حافظه های نوری و بررسی برهمکنش های حفره-ماده-نور پشتیبانی می کند.با حسن نیت از B. Jiang و همکاران، doi 10.1117/1.AP.4.4.046003.

تحقیقات برای لیزرهای با تبدیل مرتبه بالا معمولاً از پمپ لیزر پالسی در یک محیط برودتی استفاده می‌کند که هدف آن کاهش آسیب حرارتی برای مواد افزایشی و حفره‌های تشدید است.

در نمایش اخیر، تیم HUST به تبدیل لیزر UV و موج پیوسته بنفش (CW) از عناصر RE در دمای اتاق دست یافت.

این تیم یک ریزحفره را با اربیوم و ایتربیوم دوپ کردند و آن را با یک لیزر CW 975 نانومتری پمپ کردند.لیزر حاصل، محدوده طول موجی در حدود 1170 نانومتر را در بر گرفت و نوارهای UV، مرئی و مادون قرمز نزدیک (NIR) را پوشش داد.تیم تخمین زد که تمام آستانه های لیزر در سطح زیر میلی وات بودند.میکرولیزرها پایداری شدت خوبی را در طول 190 دقیقه نشان دادند که آنها را برای کاربردهای عملی مناسب می کند.