El rápido progreso de las tecnologías que requieren láseres de mayor flujo y ultra rápido ha llevado a una innovación considerable en el campo de la ingeniería óptica. Tradicionalmente, los investigadores confiaban en fibras de moda única para la construcción de láser; Sin embargo, estos enfoques han alcanzado un techo con respecto a la producción de energía. En un avance reciente, los investigadores han recurrido a fibras multimodo, que al mismo tiempo procesan diferentes modos de luz, utilizando un método llamado Localización de modo espacio-temporal (STML).
Uno de los desafíos más importantes en esta área es la dispersión intermodal, que ocurre en fibras multimodo, mientras que diferentes modos de luz viajan a diferentes velocidades. Esta desigualdad conduce a la propagación de pulsos láser con el tiempo y el espacio, por lo que se inhibe la creación de salidas estables y poderosas. Las estrategias STML anteriores eran limitadas, a menudo con la ayuda de técnicas de filtro espacial que limitaron el número de modos que podrían bloquearse entre sí, de modo que finalmente se emitió el potencial de mayor fuerza.
En respuesta a este problema, se ha desarrollado una nueva tecnología de control de división modi transversal. Esto incluye un modo de madera contrachapada/Plexer Demulti (Mux/Demux) que separa el haz de luz mixta en diferentes canales, que representan cada modos individuales. Al administrar independientemente la dispersión para cada modo, compensando las longitudes de la fibra para ajustar los retrasos de los viajes, los investigadores pueden optimizar sistemáticamente los modos.
En aplicaciones experimentales, esta técnica se integró en un láser de figura-metre-methtt, yb-fibra, fibra, Spatiotemporel Modus-Locks. Los resultados fueron prometedores y revelaron una capacidad para bloquear cuatro modos transversales (LP01, LP11, LP21 y LP02) al mismo tiempo, lo que hace posible generar pulsos de solitón disipativo con una salida de energía de 15 NJ con una velocidad de repetición de 14.49 MHz. Es notable que la potencia de salida mostrara una correlación directa con el número de modos bloqueados: cuando se encendieron cuatro modos, la eficiencia de la pendiente del láser aumentó a 7.9%, lo que más del doble de la salida en comparación con la operación de un modo.
Además de mejorar la capacidad, esta tecnología innovadora también garantiza la formación avanzada del paquete. Al seleccionar combinaciones dinámicamente diferentes de modos para el bloqueo del modo, los investigadores crearon con éxito un chorro cuasi-plato, lo que resultó en una intensidad uniforme en el perfil. Este diseño dio como resultado una potencia de salida promedio de 150 MW con energía de pulsos individuales que alcanzó 10.4 NJ a una capacidad de bomba de 3 W. Mantuvo de manera impresionante la consistencia del láser en períodos a largo plazo, con anormalidad de frecuencia mínima después de 12 horas de uso continuo.
Los autores de este estudio tienen un pionero en una nueva técnica de control que disuelve efectivamente la escalabilidad que es inherente a los transeúntes de fibra tradicionales. Este método garantiza el control independiente de la dispersión de cada modo transversal, lo que hace que sea factible sincronizar múltiples modos al mismo tiempo y utilizar completamente el potencial de energía de los láseres basados en fibra.
Este marco universal para la dinámica espacio-temporal multi-moda hace promesa de futuras fuentes de luz ultra rápidas, con posibles aplicaciones que se extienden desde la fabricación de precisión hasta la microscopía no lineal y la ciencia de los atosegundos. Los avances del avance enfatizan un progreso importante en la tecnología láser que puede reformar diferentes industrias que dependen de láseres ultrasales poderosos.
