Recentemente, pesquisadores do Instituto de Óptica e Mecânica Fina de Xangai (SIOM) da Academia Chinesa de Ciências (CAS) forneceram a nova ideia de co-bombear amplificadores Raman de frequência única. Resultado relevante foi publicado em Optics Express em 7 de maio.

Comprimento de onda especial, frequência única, lasers de fibra de alta potência têm uma ampla gama de aplicações nos campos da astronomia, geofísica, e tecnologia da informação quântica. A tecnologia de amplificador de fibra Raman (RFA) é uma abordagem eficaz para obter esses lasers especiais de comprimento de onda de alta potência. A forma contra-bombeada tradicionalmente usada em RFAs tem uma estrutura complicada e o aumento de potência é limitado pelo espalhamento de Brillouin estimulado e dispositivos de alta potência relacionados. A forma de co-bombeamento pode superar essas deficiências. Contudo, no co-bombeamento de RFAs, as características de ruído do laser da bomba são facilmente transferidas para o laser de sinal, o que faz com que a largura de linha da luz do sinal aumente.

Devido ao ruído de intensidade relativamente baixa de fontes de emissão espontânea amplificada (ASE), a largura total na metade da largura de linha máxima do laser de sinal aumenta de forma insignificante. Mas há um aumento significativo no ruído de intensidade relativa (RIN) e asas espectrais devido à transferência de ruído em alta frequência da fonte ASE durante a amplificação Raman. Por esta razão, o método de co-bombeamento de amplificador Raman de frequência única usando uma fonte ASE de baixo ruído foi proposto.

No experimento, a fonte de semente ASE com um comprimento de onda central de 1, 065 nm foi amplificado através de três amplificadores para obter uma potência de saída de 20 W. O laser inicial era um laser de diodo de frequência única com um comprimento de onda central de 1, 122 nm e potência de saída de 10 mW.

A fonte ASE e o laser de semente foram entregues em um RFA co-bombeado após um multiplexador de divisão de comprimento de onda. As características de ruído da fonte ASE foram testadas em detalhes, e os pesquisadores descobriram que a fonte ASE com largura total na metade no máximo de 10 nm tem ruído RIN menor do que 3 nm.

Eles descobriram ainda que a fonte ASE de 10 nm pode atingir características de retenção de largura de linha ao amplificar o 1, Fonte de laser de frequência única de 122 nm, mas o ruído de intensidade relativa da luz do sinal é significativamente melhorado, que está intimamente relacionado com a ampliação do amplificador Raman co-bombeado.

Se a largura espectral, características de ruído, e o poder da fonte ASE são otimizados ainda mais, espera-se obter menor ruído e maior potência de amplificação do laser de frequência única.