Raziskovalna skupina z Oddelka za vesoljsko in astronavtično lasersko tehnologijo in sisteme na Šanghajskem inštitutu za optiko in precizne stroje (SIPM) Kitajske akademije znanosti (CAS) je nedavno prvič poročala o nizki stopnji ponavljanja, popolnoma pristranski ohranjevalni laser z devetimi votlinami v pasu valovne dolžine 915 nm. Povezani rezultati raziskav so bili objavljeni v Optics Express pod naslovom "Ultrahitri laser z nizko hitrostjo ponavljanja 915 nm figure-9 s strukturo vseh vlaken".
Laserji z valovno dolžino blizu 900 nm imajo prednost na področju optičnih meritev zaradi svoje visoke odzivnosti na detektorjih na osnovi silicija. Nizkofrekvenčni laserji z vlakni pri tej valovni dolžini lahko učinkovito zmanjšajo zamegljenost razdalje v razponu časa leta (TOF), hkrati pa imajo značilnosti dobre kakovosti žarka, kompaktne strukture in dolgoročne stabilnosti, kar se lahko uporablja kot idealen vir svetlobe za sondiranje vesolja. Vendar zaradi močne disperzije in nelinearnih učinkov enomodnih vlaken laser težko doseže delovanje z enim impulzom v votlini dolgega vlakna. Zato je frekvenca ponavljanja običajnih optičnih laserjev z zaklenjenim načinom običajno omejena na desetine do stotine MHz.
Slika 1. Eksperimentalna postavitev 915 nm optičnega laserja z devetimi votlinami in nizko ponavljajočo se frekvenco, ki popolnoma ohranja prednapetost
Za reševanje zgornjih težav so raziskovalci predlagali laser z devetimi votlinami z vlakni z nizko frekvenco ponavljanja in s srednjo valovno dolžino 915 nm. Z načrtovanjem in optimizacijo strukture laserja je bil dosežen visokoenergijski izhod z enim impulzom pri nizki težki frekvenci. Optimizirano seme je bilo ojačano z eno stopnjo in izhod impulza s širino impulza 15,2 ps in energijo posameznega impulza 4,7 nJ je bil dobljen pri frekvenci ponavljanja 3,1 MHz. Zmogljivost laserja v zaklenjenem načinu je bila potrjena z dolgotrajnimi testi moči in spektralne stabilnosti. Ta kompakten in dolgoročno zanesljiv laser z vlakni je obetaven vir svetlobe za prihodnje lasersko določanje razdalje v vesolju.
Slika 2. Preizkusi dolgoročne stabilnosti izhodne moči in spektra ter impulznih izhodnih karakteristik v frekvenčni in časovni domeni.
