حال ہی میں، چائنیز اکیڈمی آف سائنسز (CAS) کے شنگھائی انسٹی ٹیوٹ آف آپٹکس اینڈ پریسجن مشینری (SIPM) کی ہائی پاور لیزر یونٹ ٹیکنالوجی لیبارٹری کی ایک تحقیقی ٹیم نے بہتر کیمیائی بخارات کا استعمال کرتے ہوئے ایک اعلیٰ ارتکاز یٹربیئم ڈوپڈ کوارٹج فائبر تیار کیا ہے۔ (MCVD) ٹیکنالوجی نے مائع فیز ڈوپنگ کے عمل کے ساتھ مل کر، اور فائبر کے ساتھ ایک الٹرا شارٹ کیویٹی فائبر لیزر بنایا، جو کہ ایک سنگل فریکوئنسی اور انتہائی فریکوئنسی لاکڈ لیزر آؤٹ پٹ کو 1-µm بینڈ میں حاصل کرتا ہے، بالترتیب نتائج کو "1-μm الٹرا شارٹ کیویٹی فائبر لیزر ایپلی کیشن کے لیے ہائی یٹربیئم ارتکاز Yb/Al/P/C co-doped سلیکا فائبر" کے طور پر پیش کیا گیا ہے۔ ہائی یٹربیئم ارتکاز Yb/Al/P/Ce co-doped سلکا فائبر برائے {{12}μm الٹرا شارٹ کیویٹی فائبر لیزر ایپلی کیشن" آپٹکس ایکسپریس میں شائع ہوا تھا۔
اعلی کارکردگی والے سنگل فریکوئنسی اور ہائی فریکوئنسی موڈ لاکڈ فائبر لیزرز کے لیے یٹربیئم ڈوپڈ ریشوں کی ضرورت ہوتی ہے جس میں ہائی فائن کوفیشینٹس، زیادہ تبادلوں کی افادیت اور کم فوٹوون ڈارکننگ ہوتے ہیں۔ کوارٹج میٹرکس میں نایاب زمین کے آئنوں کی کم تحلیل کی وجہ سے، زیادہ ڈوپنگ کی وجہ سے ہونے والا نایاب ارتھ آئن کلسٹرنگ اثر فائبر کی لیزر کارکردگی کو سنجیدگی سے متاثر کرے گا۔ تحقیقی ٹیم نے بنیادی اجزاء کو بہتر بنا کر Yb/Al/P/Ce کو-ڈوپڈ کوارٹج فائبر تیار کیا، جس میں Yb آئن ڈوپنگ کا ارتکاز 2.5 wt% ہے، اور بنیادی جذب گتانک 976 nm پر 1400 dB/m تک پہنچ جاتا ہے۔
تصویر 1. انتہائی ڈوپڈ Yb/Al/P/Ce کوارٹج فائبر کی خصوصیات۔ a) ریفریکٹیو انڈیکس کی تقسیم، b) ڈوپنگ عنصر کی تقسیم، c) بنیادی نقصان کا سپیکٹرم، اور d) بنیادی جذب سپیکٹرم۔
عملی ایپلیکیشن کے منظرناموں میں خود ترقی یافتہ اعلی ارتکاز فائبر کی لیزر کارکردگی کو نمایاں کرنے کے لیے، محققین نے لیزر تجربات کے لیے تمام فائبر ڈھانچے کے ساتھ دو الٹرا شارٹ گونجنے والی گہا بنانے کے لیے فائبر کا استعمال کیا۔ سب سے پہلے، ایک ڈسٹری بیوٹڈ بریگ ریفلیکشن (DBR) لیزر کیویٹی کو ایک 1-cm ytterbium-doped fiber کا استعمال کرتے ہوئے بنایا گیا تھا، اور 75 میگاواٹ کی طاقت اور 14 kHz کی لائن وِڈتھ کے ساتھ واحد طول بلد موڈ لیزر آؤٹ پٹ کامیابی کے ساتھ حاصل کیا گیا تھا۔ اس کے بعد، سیمی کنڈکٹر سیچو ایبل ابزربر مرر (SESAM) پر مبنی ایک غیر فعال موڈ لاکڈ فائبر لیزر 8.4 سینٹی میٹر کے فائیبر کی لمبائی کے ساتھ بنایا گیا، اور 1.23 گیگا ہرٹز کی تکرار فریکوئنسی کے ساتھ ایک پلس لیزر آؤٹ پٹ اور پلس کی چوڑائی 6.4 پی ایس تھی۔ حاصل کیا اس مطالعے کے نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ بہترین لیزر کارکردگی کے ساتھ اعلی ارتکاز یٹربیئم ڈوپڈ کوارٹج فائبر کی تیاری، اعلی صحت سے متعلق فائبر سینسنگ، آپٹیکل فریکوئنسی کنگھی اور اعلی کارکردگی والے فائبر لیزر تحقیق اور ترقی کے دیگر شعبوں پر لاگو ہونے کی امید ہے۔
