Novinky z oboru

Mezinárodní první! Multimode vláknový náhodný výstupní výkon laseru > 100W

2022-01-04
Tým profesora Rao Yunjianga z Key Laboratory of Optical Fiber Sensing and Communications Ministerstva školství, University of Electronic Science and Technology of China, založený na technologii zesilování hlavního oscilačního výkonu, poprvé realizoval multimódové vlákno náhodné s výstupní výkon >100 W a kontrast skvrn nižší než práh vnímání skvrn lidským okem. Očekává se, že lasery s komplexními výhodami nízkého šumu, vysoké spektrální hustoty a vysoké účinnosti budou použity jako nová generace vysoce výkonných a málo koherenčních světelných zdrojů pro zobrazování bez skvrn ve scénách, jako je plné zorné pole a vysoká ztráta.

S rozšířeným používáním zobrazování v různých oblastech stále více aplikačních scénářů klade vyšší požadavky na vlastnosti zobrazovacích světelných zdrojů. Běžné zobrazovací zdroje světla, jako jsou zdroje bílého světla, byly postupně nahrazovány zdroji světla s vyšší svítivostí, jako jsou superluminiscenční diody SLD, polovodičové lasery a tak dále. Vzhledem k vysoké prostorové koherenci konvenčních laserů však při jejich použití v rozptylovém prostředí nebo při zobrazování drsných objektů bude velký počet koherentních fotonů rušit a generovat skvrnitý šum, který vážně ovlivňuje kvalitu zobrazení. Jak dosáhnout zobrazování bez skvrn je tedy horkým výzkumným tématem v oblasti zobrazování a klíčem je realizovat světelný zdroj s vysokým jasem/vysokou spektrální hustotou a nízkou prostorovou koherencí. U konvenčních světelných zdrojů však tyto dvě charakteristiky nejsou kompatibilní. Například zdroje bílého světla mají nízkou prostorovou koherenci, ale nízkou svítivost, zatímco běžné lasery jsou opakem. Proto má pro zobrazování bez skvrn velký význam vysoce výkonný laserový zdroj světla s nízkou prostorovou koherencí.


Aby se vyřešil problém skvrnitého šumu konvenčního laserového zobrazování, výzkumníci navrhli řadu řešení, jako je použití rotujícího zábrusového skla k narušení distribuce laserové vlnoplochy, použití nano-neuspořádaných médií k vytvoření náhodného laseru s nízkou prostorovou koherencí atd. ., ale nelze získat vysoký výkon. Výstup. Tým profesora Rao Yunjianga z Key Laboratory of Optical Fiber Sensing and Communications Ministerstva školství Čínské univerzity elektronické vědy a technologie učinil průlom v oblasti vysoce výkonných náhodných vláknových laserů. Je první na mezinárodní úrovni, která používá vysoce výkonné náhodné vláknové lasery pro zobrazování bez skvrn. Kombinace režimu náhodného generování laseru, technologie zesílení oscilace hlavního výkonu a vícevidového vlákna vytváří vícevidový vláknový náhodný laser s výstupním výkonem vyšším než 100 W a kontrastem skvrn nižším, než je práh vnímání skvrn lidským okem (0,04). Nový laser má komplexní výhody nízkého šumu, vysoké spektrální hustoty a vysoké účinnosti. Dále bylo na základě světelného zdroje dokončeno experimentální ověření zobrazování bez skvrn. Experimentální výsledky ukazují, že zvýšení výkonu vláknového náhodného laseru může vybudit účinnější prostorové režimy, účinně snížit skvrnitý kontrast výstupního světelného pole a zlepšit kvalitu zobrazování bez skvrn. Prostřednictvím simulace teorie dekompozice vidů je odhalen těsný vztah mezi výkonem světelného zdroje, módem multimodového vlákna a prostorovou koherencí. Tento výzkum poskytuje novou generaci světelných zdrojů s vysokým výkonem a nízkou koherencí pro vysoce kvalitní zobrazování bez skvrn, které je vhodné pro scénáře aplikací bez skvrn s plným polem, s vysokou ztrátou nebo velkým průnikem.