Kanadyjski zespół opracowuje pierwszy femtosekundowy laser światłowodowy w świetle widzialnym

Niedawno naukowcy z Laval University w Kanadzie ogłosili opracowanie pierwszego femtosekundowego lasera światłowodowego na światło widzialne, który jest w stanie generować jasne impulsy femtosekundowe w paśmie światła widzialnego i może być stosowany w obróbce materiałów i różnych zastosowaniach biomedycznych.
Wcześniej generowanie widocznych impulsów o czasie trwania w zakresie femtosekund (10-15 sekund) bezpośrednio za pomocą laserów światłowodowych nie było możliwe, ponieważ zazwyczaj wymagało skomplikowanych i z natury nieefektywnych konfiguracji.
Ich nowy laser łączy w sobie włókno fluorkowe domieszkowane lantanowcami i komercyjny laser pompowany niebieską diodą, aby emitować czerwone światło o długości fali 635 nm, uzyskując skompresowane impulsy o czasie trwania 168 fs, mocy szczytowej 0},73 kW i częstotliwość powtarzania 137 MHz. Ogólna konstrukcja stała się bardziej solidna, kompaktowa, tańsza i wydajniejsza dzięki zastosowaniu komercyjnej niebieskiej diody laserowej jako źródła pompującego.
Rsamal Vallsame, szef zespołu badawczego, powiedział: „Osiągnęliśmy operacyjną demonstrację femtosekundowego lasera światłowodowego w zakresie widzialnym, torując w ten sposób drogę dla nowego typu niezawodnego, wydajnego i kompaktowego ultraszybkiego lasera”.
Według naukowców niedawna dostępność półprzewodnikowych źródeł laserowych zdolnych do działania w niebieskim paśmie widmowym była kluczem do opracowania tego wysoce wydajnego widzialnego lasera światłowodowego. Zauważyli również, że udoskonalenia procesu wytwarzania włókien fluorkowych były również kluczowe dla ich zdolności do uzyskiwania włókien domieszkowanych lantanowcami, zdolnych do osiągnięcia wydajności wymaganej dla wysoce wydajnych laserów światłowodowych w zakresie widzialnym.
Oczekuje się, że ten typ lasera będzie wysoce skuteczny w większej liczbie zastosowań, w tym w wysoce precyzyjnej, wysokiej jakości ablacji tkanek biologicznych i mikroskopii wzbudzenia dwufotonowego, jeśli w przyszłości będzie można go skonfigurować na większą moc i energię. Impulsy lasera femtosekundowego są również zdolne do zimnej ablacji podczas obróbki materiału, ponieważ nie powodują efektów termicznych, umożliwiając w ten sposób czystsze cięcie (niż dłuższe impulsy).
Następnie naukowcy mają nadzieję udoskonalić technologię, czyniąc całe urządzenie całkowicie monolitycznym, co oznacza, że ​​poszczególne światłowody typu pigtail będą bezpośrednio ze sobą połączone. Zmniejszy to straty optyczne w urządzeniu, poprawi wydajność i sprawi, że laser będzie bardziej niezawodny, kompaktowy i wytrzymały. Ponadto badają obecnie różne sposoby zwiększenia energii impulsu laserowego, czasu trwania impulsu i średniej mocy.