I materiali della terra rara pongono una piattaforma a più bande stabile di Microlasing

WUHAN, Cina, il 9 settembre, 2022 — Una dimostrazione recente da un gruppo all'università di Huazhong di scienza e tecnologia (HUST) mette in luce la possibilità di lasing a più bande stabile dagli elementi della terra rara (CON RIFERIMENTO A). Nel lavoro, il gruppo di ricerca ha usato la verniciatura termica polimero-assistita per fabbricare le microcavità Ri-verniciate con i fattori di Q intrinsechi ultraelevati che superano 108. Il processo di verniciatura non ha presentato alcun ione ovvio che ragruppa o che sparge la perdita. Il fattore di Q intrinseco ultraelevato rende al processo una piattaforma naturale per il raggiungimento di fenomeni non lineari lasing ed ulteriori che richiedono il potere basso.

Oltre ai vantaggi per le applicazioni del laser, la microcavità verniciata ultraelevata-q può anche offrire una piattaforma per la percezione di ultraelevato-precisione, le memorie ottiche e l'indagine sulle interazioni della cavità-materia-luce.

I microlaser con le bande lasing multiple sono componenti cruciali in varie applicazioni, come esposizione a colori, le comunicazioni ottiche e computazione. Gli elementi RI offrono i livelli energetici abbondanti e le transizioni intermedi longevi di intraconfigurational necessarie per le emissioni sopra una vasta gamma di bande dell'onda luminosa.

È possibile generare profondo-ultravioletto (UV) alla luce di mezzo infrarosso pompando i fotoni con spostarsi, alla frequenza più bassa — e upconversion, aumentare energia. Sebbene il upconversion offra i vantaggi che includono per migliorare la profondità di penetrazione e meno danno di ionizzazione, è generalmente più difficile dello spostandosi. Combinando spostarsi con il upconversion può ampliare la lunghezza d'onda dell'emissione per il più grande potenziale.

Dal usando la ricerca per il upconversion elimina l'esigenza delle circostanze d'accoppiamento rigorose o l'alta densità della pompa, ricercatori ha chiesto se potesse essere possibile costruire un laser a più bande verniciando i RI elementi in una microcavità ultraelevata-q senza degradare il suo fattore di Q intrinseco.

I ricercatori di HUST hanno dimostrato il CW ultravioletto, visibile e vicino all'infrarosso simultaneo che lasing alla temperatura ambiente. Il lavoro sostiene la percezione di ultraelevato-precisione, le memorie ottiche e l'indagine sulle interazioni della cavità-materia-luce. Cortesia di B. Jiang, et al., doi 10.1117/1.AP.4.4.046003.

I ricercatori di HUST hanno dimostrato continuo-Wave ultravioletto, visibile e vicino all'infrarosso simultaneo che lasing alla temperatura ambiente. Il lavoro sostiene la percezione di ultraelevato-precisione, le memorie ottiche e l'indagine sulle interazioni della cavità-materia-luce. Cortesia di B. Jiang et al., doi 10.1117/1.AP.4.4.046003.

La ricerca per i laser di ordine alto di upconversion utilizza tipicamente una pompa del laser pulsato in un ambiente criogenico, che mira a ridurre il danno termico per i materiali di guadagno e le cavità sonore.

Nella dimostrazione recente, il gruppo di HUST ha raggiunto il upconversion UV e viola di continuo-Wave (CW) che lasing dai RI elementi alla temperatura ambiente.

Il gruppo ha verniciato una microcavità con l'erbio e l'itterbio e la ha pompata con un laser di CW 975 nanometro. Il laser risultante ha misurato una lunghezza d'onda di circa 1170 nanometro, coprente le bande UV, visibili e vicine all'infrarosso (NIR). Il gruppo ha stimato che tutte le soglie lasing fossero al livello del submilliwatt. I microlaser hanno esibito il buon min oltre 190 della stabilità dell'intensità, che li rende adatti ad applicazioni pratiche.