Донна Каннингем
802-482-3748 (офис)
802-482-2933 (дом)[email protected]
Carl Blesch
908-582-7474 (офис)
908-306-0784 (дом)[email protected]
ДЛЯ ВЫПУСКА В СРЕДУ, 28 МАЯ 1997 ГОДА
МЮРРЕЙ ХИЛЛ, Нью-Джерси – Ученые Bell Labs, работающие с коллегами из Opto Power Corp. в Тусоне, штат Аризона, продемонстрировали рекордную выходную мощность волоконно-оптических лазеров. Волоконные лазеры, каждый из которых накачивался одним полупроводниковым лазером и с выходным сигналом, подключенным непосредственно к одномодовому волокну, производили мощность от 8 до 21 Вт.
Исследовательская группа построила каскадный волоконный рамановский лазер с выходной мощностью 8,5 Вт на длине волны 1472 нм; лазер можно было бы использовать для усиления сигналов связи в системах дальней связи. Обычные лазеры, используемые для этой цели, обычно производят только одну десятую ватта.
Они также построили волоконные лазеры с полостями, легированными иттербием, образованными двумя волоконными брэгговскими решетками, которые выдают мощность 16,4 Вт при 1065 нанометрах и 20,4 Вт при 1101 нанометрах в одномодовом волокне. Уровни выходной мощности лазеров примерно на 80 и 300 процентов выше, чем у других одномодовых волоконных лазеров, работающих на длинах волн 1065 и 1100 нанометров соответственно.
Волоконные лазеры накачивались одной мощной лазерно-диодной матрицей с оптической мощностью более 40 Вт на длине волны 915 нанометров.
В этих высокомощных волоконных лазерах свет от полупроводникового лазера направляется во внешний слой или оболочку специально разработанного волокна с одномодовой сердцевиной, содержащей редкоземельный элемент иттербий. Свет поглощается иттербием, который меняет свою длину волны и позволяет «накачивать» оптические усилители, усиливающие сигналы связи. Они позволяют передавать сигналы на большие расстояния и обладают достаточной мощностью, чтобы их можно было использовать в качестве единого источника для распространения сигналов через маршрутизатор среди множества пользователей.
«Возможность соединения такой высокой выходной мощности с одномодовым волокном беспрецедентна для телекоммуникационных технологий», - сказал Кеннет Уокер, глава отдела исследований оптических волокон Bell Labs. «Уровни их мощности настолько высоки, что они могут быть более практичными в качестве очень мощных усилителей в космической связи, чем в традиционных наземных оптоволоконных системах. Требуется много энергии для передачи сигналов сквозь туман, снег и/или дождь без ухудшения или на расстояния более 10 000 километров, которые необходимы для спутниковой связи».
Лазеры потенциально могут применяться в телекоммуникациях, обработке материалов, печати и медицине.
«В принципе, легированные иттербием лазеры могут работать на любой длине волны от 1050 до 1140 нанометров», - сказал исследователь Дэрил Иннисс. «Наши результаты показывают, что в диапазоне длин волн от 1050 до 1700 нанометров может быть получена даже более высокая выходная мощность непрерывной волны с дифракционным ограничением. Каскадные рамановские лазеры можно использовать для эффективного преобразования этих выходных мощностей в длины волн до 1,7 микрометра.
Inniss представила последние экспериментальные результаты исследовательской группы в докладе на совместной конференции по лазерам и электрооптике (CLEO '97) и конференции по квантовой электронике и лазерной науке (QELS '97) в Балтиморе на прошлой неделе.
Другими членами исследовательской группы являются D. J. ДиДжованни, Т. А. Штрассер, А. Хейл, К. Хедли, А. Дж. Стенц, Р. Педраццани, Д. Типтон, С. Г. Косински, Д. Л. Браунлоу, К. В. Куой, К. С. Кранц, Р. Г. Хафф, Р. Эспиндола, Дж. Д. Легранж и Г. Якобовиц-Веселка, работающие с Д. Боггаварапу, Х. Хе, Д. Каффи, С. Гупта, С. Сринивасан, К. МакЮэн и Р. Патель из Opto Power Corp., Тусон, Аризона.
«Прорывы в области рекордных надежных массивов непрерывных мощных лазерных диодов раскрыли мощный потенциал волоконных лазеров», - сказал Руши Патель, вице-президент по проектированию Opto Power Corp.
Lucent Technologies проектирует, строит и поставляет широкий спектр общедоступных и частных сетей, систем связи и программного обеспечения, потребительских и корпоративных телефонных систем и компонентов микроэлектроники. Bell Labs - подразделение компании, занимающееся исследованиями и разработками.
Bell Labs имеет долгую историю изобретений и инноваций в области лазеров, начиная с публикации в 1958 году научной статьи Артура Шавлова и Чарльза Таунса, описывающей концепцию лазера. Оба в то время работали в Bell Labs: Шавлов - исследователем, а Таунс - консультантом.
Дополнительную информацию о компании можно найти на
--
BELL LABS ОДНОМОДОВЫЕ ВОЛОКОННЫЕ ЛАЗЕРЫ СВЕРХМОЩНОСТИДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИЧЕСКАЯ ИНФОРМАЦИЯ
Исследователи Bell Labs, работающие с коллегами из Opto Power Corp., продемонстрировали сверхмощные одномодовые волоконные лазеры с длиной волны от 1,065 до 1,472 микрометра, используя легированные иттербием рамановские лазеры с накачкой в оболочке и каскадные.
Они продемонстрировали самую высокую выходную мощность на нескольких длинах волн с четко определенным спектральным выходом в обычном одномодовом волокне. Они показали, что резонаторы волокна, легированные иттербием, определяемые двумя волоконными брэгговскими решетками, эффективны и универсальны при генерации на длине волны 1065 или 1101 нм. Они построили и эксплуатировали каскадные рамановские волоконные лазеры с выходной мощностью 8,5 Вт на длине волны 1472 нм, демонстрируя, что эта выходная мощность может быть эффективно преобразована в любую желаемую длину волны от 1,1 до 1,7 микрометра..
Волоконные лазеры были собраны из легированного Yb волокна с накачиваемой оболочкой, имеющего полимерное покрытие с низким коэффициентом преломления. Высокий отражатель (коэффициент отражения 99,9 процента) был индуцирован УФ-излучением в сенсибилизированном волокне D2 путем воздействия обычной фазовой маски на длине волны 242 нм. Выходной ответвитель резонатора представлял собой аналогичную УФ-индуцированную решетку в стандартном волокне с покрытием с высоким коэффициентом преломления. Полости были собраны путем сплавления волоконных решеток с волокном, легированным Yb. Волоконный лазер накачивался одной мощной полупроводниковой лазерной линейкой Opto Power с длиной волны 915 нм и шириной один сантиметр в специально разработанной конфигурации формирователя луча для оптимального соединения волокон. Были достигнуты уровни мощности более 40 Вт от волокна диаметром 400 микрометров с числовой апертурой 0,22.
При 1065 нм 16,4 Вт - это самая высокая мощность, о которой сообщается для любого волоконного лазера с накачкой в оболочке. Предыдущая максимальная мощность, о которой сообщалось, составляла 9,2 Вт от волоконного лазера с накачкой из оболочки, легированного неодимом, с накачкой 40 Вт с выходной полосой пропускания 13 нм. На длине волны 1101 нм 20,4 Вт - это самая высокая выходная мощность обычного одномодового волоконного лазера с волоконной связью; Выходная мощность каскадного рамановского лазера 8,5 Вт - это самая высокая мощность, доступная для накачки обычного Er-усилителя.
Исследователи продемонстрировали большую гибкость и отличные характеристики резонаторов с накачкой оболочкой, легированных иттрием, определяемых волоконными брэгговскими решетками. Принципиально этот лазер может работать на любой длине волны от 1050 до 1140 нм, где Yb - квазичетырехуровневая система. Каскадные рамановские лазеры могут использоваться для эффективного преобразования этих выходных мощностей в длины волн до 1,7 микрон.
--