Tá léasair snáithíní ultrafast tunable il-pharaiméadair ag tiomáint go leor réimsí atá ag teacht chun cinn de fhótóinic bithleighis femtosecond. Ós rud é go bhfuil sé deacair do Léasair ultrafast soladach-stáit na trí pharaiméadar de thonnfhad lárnach, minicíocht athrá agus leithead cuisle a choigeartú go neamhspleách le fuinneamh cuisle aschuir ráthaithe, is gnách go n-úsáideann fótóinic bithleighis femtosecond aimplitheoirí cuisle chirped snáithíní aonair roghnacha (pp-FCPA) le paraiméadracha optúla. aimplitheoirí (OPAs) mar an fhoinse solais tiomána. Mar sin féin, cuireann comhpháirteanna spásála casta OPA isteach go mór ar cháilíocht bhíoma agus díolúine comhshaoil an chórais, agus tá an gnáthchothabháil tedious níos faide ná eolas na n-eolaithe saoil. Dá bhrí sin, chun teicneolaíocht OPA a athsholáthar agus leas a bhaint as an gcóras pp-FCPA, d'fhorbair na húdair foinse solais femtosecond tonnfhad-tunable bunaithe ar ghiniúint supercontinuum.
Léiríonn Fíor 1 trí mhodh coitianta chun an speictream sárleanúnach a ghiniúint. Úsáideann Modh 1 ailtireacht chomhleá uile-snáithín, a bhfuil an struchtúr is dlúithe aige agus cobhsaíocht chomhshaoil den scoth, ach is é léasair picosecond den chuid is mó an tarchur sa snáithín, a fhaightear go coitianta i léasair tráchtála. Úsáideann Modh 2 dúnadh tráchtála le caipíní deireadh snáithíní agus síntí mód mar tiontaire tonnfhad neamhlíneach breise d'oscillators sapphire tíotáiniam chun tacú le comhshó tonnfhad bíoga femtosecond. Tá Modh 3 cosúil le Modh 2, ach ionchorpraíonn sé deireadh tosaigh pp-FPCA le buntáistí snáithíní trí chuisle femtosecond ard-fhuinnimh a chúpláil isteach i gcuid de shnáithín criostail fhótónach chun speictream sárleanúnach comhleanúnach a tháirgeadh. Is é an tríú modh seo a úsáideann na húdair sa pháipéar seo.
Mar sin féin, fuarthas amach go ndéantar damáiste de ghnáth ar an snáithín a úsáidtear le haghaidh giniúna supercontinuum tar éis thart ar 100 uair an chloig d'oibriú carnach. Cuireann damáiste do-aisiompaithe optúil teorainn shuntasach le saolré na foinse supercontinuum. Dá bhrí sin, is gá prionsabal an damáiste optúil seo a chinneadh chun bealach a aimsiú chun dul timpeall air. Más ábhar salaithe aerbheirthe is cúis leis an bhfótadamáiste i dtimpeallacht seomra neamhghlan agus/nó cúpláil spásúil de bhuaicchumhacht ard ag aghaidh an tsnáithín, is féidir aghaidh a thabhairt air le caipíní deireadh snáithíní criostail fótóinic atá ar fáil ar an margadh nó trí chró sonracha a thit amach san aghaidh dheiridh shnáithíneach. .
Liostaíonn Tábla 1 na trí scéim thurgnamhach a úsáideann na húdair chun staidéar a dhéanamh ar mheicníocht damáiste snáithíní optúla. Chuir Scéim 1 le chéile cuisle ionchuir le tonnfhad lárnach 1030 nm, minicíocht athrá 10 MHz, agus leithead bíge 280 fs isteach i gcuid 25 cm de shnáithín LMA-PM-15, agus tar éis turgnaimh arís agus arís eile, gach fuarthas amach go ndearnadh damáiste don snáithín tar éis 100 ± 40 uair an chloig d'oibriú carnach. Bhain Scéim 2 úsáid as foinse tiomána difriúil agus snáithín criostail fhótónach, ach d'fhan an buaic-dlús cumhachta i dteannta leis an aghaidh deireadh snáithín mar an gcéanna le Scéim 1. Mar sin féin, eascraíonn Scéim 2 le photodamage laistigh de 10 ± 2 uair an chloig. Tá difríocht idir an suíomh ina dtarlaíonn an damáiste optúil idir an dá chás seo: tá an damáiste optúil i gcás 1 suite<10 cm from the incident end of the fiber, whereas the optical damage in scenario 2 is located <1 cm from the incident end of the fiber. This difference indicates that the cause of fiber damage is not air contaminants in the environment or the high peak power density at the time of coupling, and that optical damage cannot be avoided by fiber end caps. Upon analysis, this fiber damage can be explained by the optical waveguide theory of long-period fiber gratings (LPFG). When a pulse is coupled into the fiber, part of the energy enters the core while the other part is transmitted into the cladding. When the light from the core mode and the cladding mode interfere with each other and generate standing waves, an LPFG is written into the fiber. the shorter the period of the LPFG, the more periods are contained in the same fiber length, and the more easily the fiber is damaged.
Chun an smaoineamh seo a fhíorú, roghnaigh na húdair an snáithín LMA-PM-40-FUD le trastomhas réimse mód 32 μm i Scéim 3. Ríomhadh an tréimhse LPFG a bheith thart ar 9 cm, agus is é an fad snáithín 9 cm ná níos lú ná timthriall amháin, mar sin beidh an éifeacht damáiste snáithín de bharr LPFG imithe go teoiriciúil. Go turgnamhach, fanann córas optúil scéim 3 cobhsaí freisin tar éis 2000 uair an chloig d'oibriú carnach.
Taispeánann Figiúr 2 an fhoinse solais femtosecond tunable multiparametric tógtha ag na húdair bunaithe ar Scéim 3. Is éard atá sa fhoinse solais iomlán córas pp-FCPA le minicíocht athuair tunable ó 1-10 MHz mar an deireadh tosaigh, agus criostail fótónach. snáithín a sheachnaíonn damáiste optúil de bharr LPFG mar an t-aonad a ghineann an speictream sárleanúnach, ie, tiontaire neamhlíneach snáithíneach (FNWC). Tar éis leathnú speictreach a dhéanamh dírítear na bíoga chuig cruthóir bíog in-ríomhchláraithe. Trí fhuinneog scagaire ar leith agus méid cúitimh scaipthe a roghnú, is féidir an tonnfhad lárnach a thiúnadh sa raon 950-1110 nm agus is féidir an leithead cuisle a thiúnadh sa raon 40-400 fs. Ina theannta sin, is féidir an chuisle aschuir deiridh a tharchur le cuid de chábla paiste snáithín Kagome log-lárnach íseal-scaipeadh, rud a fhágann gur féidir an fhoinse solais seo a aistriú go héasca idir modúil iarratais éagsúla.
Go hachomair, tá cúlpháirtí iontaofa forbartha ag na húdair do léasair snáithíní femtosecond le tunability substaintiúil i dtéarmaí ath-minicíochta, tonnfhad, agus leithead cuisle, a mhíníonn agus a shochtann damáiste optúil sa chóras snáithíní cúpláilte, agus a bhfuil an córas léasair comhtháite comhfhreagrach ard. cobhsaí, geallann go leathnófar feidhmeanna léasair ultrafast intunable i réimsí bitheolaíocha agus leighis.
