Forskare vid Laval University i Kanada har utvecklat den första fiberlasern som kan generera femtosekundpulser i det synliga området av det elektromagnetiska spektrumet. Lasern, som kan producera ultrakorta, ljusa synliga våglängdspulser, kan användas i stor utsträckning inom biomedicinska och materialbearbetningsområden.
Medan den vanliga utrustningen för att generera synliga femtosekundpulser är komplex och ineffektiv, har fiberlasrar fördelarna med stabilitet, tillförlitlighet, litet fotavtryck, hög effektivitet, låg kostnad och hög ljusstyrka, vilket gör dem till ett mycket lovande alternativ. Men hittills har sådana lasrar inte direkt kunnat generera synliga ljuspulser med varaktigheter inom femtosekundsområdet (10-15 sekunder).
Forskningsteamets ledare Ryle Ware sa att de har utvecklat den första femtosekundfiberlasern som kan fungera i det synliga området. Lasern, baserad på en lantaniddopad fluoridfiber som avger rött ljus vid 635 nanometer, uppnådde komprimerade pulser med en varaktighet på 168 femtosekunder, en toppeffekt på 0,73 kilowatt och en repetitionsfrekvens på 137 megahertz. Dessutom använde de en kommersiell blå laserdiod som energikälla i enheten, vilket gjorde den övergripande designen mer robust, kompakt och kostnadseffektiv.
Teamet noterar att om högre energi och kraft är tillgänglig inom en snar framtid, kan den användas i ett brett spektrum av applikationer. Potentiella tillämpningar inkluderar högprecision, högkvalitativ biologisk vävnadsablation och tvåfotonexcitationsmikroskopi. Dessutom kan femtosekundlaserpulser också användas för att kyla bort material under bearbetning, vilket är ett renare sätt att göra snitt än med längre pulser, givet att det inte finns någon termisk effekt från denna process.
Därefter planerar forskarna att förbättra tekniken genom att göra enheten helt monolitisk, vilket innebär att de enskilda fiberoptiska komponenterna kommer att vara direkt sammankopplade, vilket kommer att minska optiska förluster i enheten, öka effektiviteten och ytterligare förbättra tillförlitligheten, kompaktheten och laserns robusthet. De undersöker också olika sätt att öka laserpulsenergin, pulslängden och medeleffekten.
