सफलता! डायमंड लेजर एक और मील के पत्थर तक पहुंचता है

हाल ही में, ऑस्ट्रेलिया में मैक्वेरी विश्वविद्यालय से प्रोफेसर रिचर्ड मिल्ड्रेन और जापान में चिबा विश्वविद्यालय से प्रोफेसर तकाशिगेग ओमात्सु के साथ मिलकर, हेबेई यूनिवर्सिटी ऑफ टेक्नोलॉजी के साथ प्रोफेसरों की टीम एलवी ज़ीवेई और बाई ज़ेनक्सू की टीम ने सफलतापूर्वक रमन वोर्टेक्स लाइट के प्रत्यक्ष उत्पादन को एक डायमंड रंपल के साथ एक बड़े तरंगदहेलेथ विस्तार के साथ प्राप्त किया। यह सफलता अनुसंधान परिणाम हाल ही में प्रकाशिकी के क्षेत्र में आधिकारिक जर्नल एसीएस फोटोनिक्स में एक कवर लेख के रूप में प्रकाशित किया गया था।

डायमंड, इसकी विस्तृत स्पेक्ट्रल ट्रांसमिशन रेंज और उत्कृष्ट थर्मोफिजिकल गुणों के साथ, भंवर प्रकाश के तरंग दैर्ध्य का विस्तार करने में अद्वितीय लाभ और महान क्षमता दिखाता है। टीम ने पारंपरिक बाहरी कैविटी डबल-मिरर स्टैंडिंग वेव डायमंड रमन ऑसिलेटर के साथ, पंप लाइट सोर्स के रूप में 1 माइक्रोन लेजर का उपयोग करते हुए, ऑफ-एक्सिस पंपिंग के साथ सरल और कुशल इंट्राकैविटी वोर्टेक्स लाइट जेनरेशन विधि-ऑफ-एक्सिस पंपिंग को नवीनतम रूप से संयोजित किया। गुंजयमान गुहा आउटपुट मिरर के ऑफ-एक्सिस कोण को ठीक से नियंत्रित करके, 1.2 माइक्रोन और 1.5 माइक्रोन रमन लेजर आउटपुट क्रमशः पहले-क्रम और दूसरे क्रम के डायमंड रमन ऑसिलेटर में प्राप्त किए गए थे, और गॉसियन बेस मोड, हेर्माइट-गौसियन (एचजी) के उच्च गुणवत्ता वाले बीम नियंत्रण।

प्रथम क्रम रमन भंवर बीम

पहले क्रम के डायमंड रमन रूपांतरण प्रयोग में, अनुसंधान टीम ने 0 से कम के संप्रेषण के साथ एक आउटपुट मिरर का उपयोग किया। पहले क्रम के रमन तरंग दैर्ध्य में 5% और एक अर्ध-सांद्रिक प्रतिध्वनि गुहा संरचना का निर्माण किया। अलग -अलग दिशाओं में आउटपुट मिरर के रोटेशन कोण को सटीक रूप से नियंत्रित करके, उन्होंने सफलतापूर्वक कई मोड में 1.2 माइक्रोन लेजर आउटपुट प्राप्त किया जैसा कि चित्र 1 (ए) में दिखाया गया है। उनमें से, जब गुंजयमान गुहा एक संकटग्रस्त अवस्था में होता है, तो लेजर आउटपुट एक गॉसियन बेस मोड प्रस्तुत करता है; जब आउटपुट मिरर क्षैतिज और ऊर्ध्वाधर विमान दिशाओं में ऑफ-एक्सिस को घुमाता है, तो HG1, {{1 {1 {11}}}}} और HG0,1 मोड आउटपुट उत्पन्न होते हैं; जब आउटपुट मिरर 45 डिग्री विकर्ण दिशा के साथ घूमता है, तो खोखले तीव्रता वितरण के साथ एक एलजी मोड आउटपुट प्राप्त होता है। इसके अलावा, एलजी मोड बीम के इंटरफेरोमेट्रिक माप द्वारा (जैसा कि चित्र 2 (बी) में दिखाया गया है), यह पुष्टि की जाती है कि इसमें एक सर्पिल चरण वितरण है, यह दर्शाता है कि यह एक भंवर बीम है। इसी वर्णक्रमीय विशेषताओं को चित्र 2 (सी) में दिखाया गया है। अधिकतम पंप शक्ति में, प्रयोग ने क्रमशः 23.8% और 15.3% की इसी रूपांतरण क्षमता के साथ, गॉसियन मोड लेजर आउटपुट के 65.5 डब्ल्यू और एलजी मोड आउटपुट के 42.2 डब्ल्यू प्राप्त किए।

चित्रा 1। प्रथम-क्रम रमन भंवर प्रकाश परिणाम: (ए) अलग-अलग आउटपुट मिरर ऑफ-एक्सिस कोणों (बी) एलजी मोड हस्तक्षेप परिणाम (सी) प्रथम-क्रम स्टोक्स आउटपुट स्पेक्ट्रम पर प्रथम-क्रम स्टोक्स आउटपुट मोड

दूसरा क्रम रमन भंवर बीम

रमन भंवर प्रकाश की कामकाजी तरंग दैर्ध्य सीमा का और विस्तार करने के लिए, अनुसंधान टीम ने दूसरे क्रम के डायमंड रमन ऑसिलेटर में एक ही ऑफ-एक्सिस नियंत्रण विधि का उपयोग किया और विभिन्न मोड में सफलतापूर्वक 1.5 माइक्रोन लेजर आउटपुट प्राप्त किया। प्रयोगात्मक परिणाम में दिखाए गए हैं

चित्रा 2। अधिकतम पंप पावर में, गौसियन मोड आउटपुट के 119.4 डब्ल्यू और एलजी मोड के 22.2 डब्ल्यू सेकंड-ऑर्डर स्टोक्स आउटपुट प्राप्त किए गए थे, और उच्च क्रम रमन रूपांतरण में इस पद्धति की प्रभावशीलता और स्केलेबिलिटी को सत्यापित करते हैं।

चित्रा 2। दूसरे क्रम के रमन भंवर प्रकाश परिणाम: (ए) अलग-अलग आउटपुट मिरर ऑफ-एक्सिस एंगल्स (बी) सेकंड-ऑर्डर स्टोक्स पर सेकंड-ऑर्डर स्टोक्स आउटपुट मोड दूसरे-ऑर्डर स्टोक्स आउटपुट स्पेक्ट्रम और इसी एलजी मोड हस्तक्षेप परिणाम

सारांश और दृष्टिकोण
उत्कृष्ट प्रदर्शन के साथ एक नए प्रकार के ऑप्टिकल क्रिस्टल के रूप में, डायमंड ने व्यापक स्पेक्ट्रल ट्रांसमिशन रेंज और उत्कृष्ट थर्मल गुणों के कारण हाल के वर्षों में तेजी से विकास प्राप्त किया है। हेबेई यूनिवर्सिटी ऑफ टेक्नोलॉजी की टीम ने एक पारंपरिक बाहरी गुहा डायमंड रमन रमन ऑसिलेटर के साथ एक साधारण ऑफ-एक्सिस पंपिंग विधि को संयोजित किया, और पहली बार पहले-क्रम और कैस्केड डायमंड रमन ओस्किलेटर में 1.2 माइक्रोन और 1.5 माइक्रोन डायमंड भंवर प्रकाश के प्रत्यक्ष उत्पादन का एहसास हुआ। यह शोध न केवल भंवर प्रकाश की तरंग दैर्ध्य का विस्तार करने में हीरे के अद्वितीय लाभों को प्रदर्शित करता है, बल्कि हीरे की लेजर प्रौद्योगिकी की अनुप्रयोग सीमाओं को भी व्यापक बनाता है, जो उच्च-शक्ति, बहु-तरंग दैर्ध्य भंवर प्रकाश की कुशल पीढ़ी के लिए नए विचारों और तकनीकी सहायता प्रदान करता है।