Generar directamente la luz visible a partir de láseres compactos de fibra mientras se mantiene altas características de salida siempre ha sido un tema de investigación en la tecnología láser. Aquí, Ji et al. propuso un método para desarrollar láseres de doble longitud de onda utilizando el mecanismo de excitación en las fibras de vidrio de fluoruro ZBLan dopadas con holmio, y logró experimentalmente un alto rendimiento de salida de láseres de fibra, especialmente en la banda roja profunda bajo el bombeo de 640 nm. En particular, se logró una potencia de salida de onda continua máxima de 271 MW a 750 nm con una eficiencia de pendiente de 45.1%, que es la potencia de salida directa más alta registrada en láseres de fibra con un diámetro central de menos de 10 μm en la banda roja intensa. Además, los investigadores desarrollaron un láser de fibra totalmente de 1.2 μm bombeado por un láser de 640 nm. Los investigadores estudiaron ampliamente la correlación entre estos dos procesos de generación láser y su rendimiento a 750 nm y longitudes de onda de 1.2 μm. Al aumentar la tasa de bomba, los investigadores observaron un reciclaje de población efectivo a través del proceso de absorción de estado de alta excitada, que restauró efectivamente la población al nivel de láser superior de la transición roja intensa. Además, los investigadores determinaron las condiciones óptimas para este láser, identificaron el proceso de llenar los niveles de energía del estado excitado y establecieron los parámetros espectrales correspondientes. Esta investigación muestra una gran promesa para mejorar el rendimiento de los láseres utilizando otros iones de tierras raras a través de procesos de absorción de estado excitado, allanando el camino para el avance de los láseres ultrarrápidos de fibra.
Los láseres de fibra se usan ampliamente debido a su estructura compacta, un excelente rendimiento de disipación de calor y no hay necesidad de limpieza de cavidades ópticas. Tienen una variedad de aplicaciones, como medición de mecanizado de precisión, biofotónica y aplicaciones de defensa. Los láseres de fibra de alta potencia en la región óptica infrarroja, especialmente 1 μm, 1,53 μm y 2 μm, se han estudiado bien utilizando fibras de vidrio de silicato dopadas. Estos láseres han alcanzado poderes ópticos que exceden los kilovatios. Además, los láseres de luz visible han roto la salida de láser a nivel de vatios. Sin embargo, la potencia de salida de los láseres de fibra todos revestidos en la banda de luz visible todavía está limitada a 100 MW. Esto se atribuye principalmente a dos factores principales. Primero, las fibras de fluoruro, que son el cuerpo principal de la generación láser visible, tienen un umbral de daño bajo. En segundo lugar, lograr los espejos láser de fibra de luz visible de alto rendimiento ha demostrado ser desafiante.
En los últimos años, los investigadores han progresado significativamente en el desarrollo de láseres de luz visibles ultrarrápidos utilizando varios métodos tradicionales para mejorar el bloqueo del modo de luz visible, como la incorporación de cavidades de figura de ocho y rotación de polarización no lineal en espacios libres en láseres de fibra dopados con DY, HO y PR/YB. Sin embargo, la potencia de salida de los láseres de modo de fibra totalmente fibra todavía se limita a unos pocos miliwatios, lo que limita sus aplicaciones. Por lo tanto, es muy importante continuar explorando láseres visibles de alto rendimiento de fibra, porque lograr la salida de onda continua de la luz visible en una estructura de fibra es la base para utilizar pulsos de alta energía.
Las fibras de vidrio de fluoruro Zblan dopadas con holmio han atraído una atención generalizada debido a sus amplios recursos espectrales en la región visible para el infrarrojo cercano. Estas fibras proporcionan tres opciones de bombeo principales para el proceso de generación de luz visible. El bombeo del diodo láser azul produce una salida de láser verde eficiente, aunque la calidad del haz es limitada. Por otro lado, debido a la vida útil del nivel de larga energía de 5I7, la potencia de salida máxima del láser rojo profundo de fibra es de solo 16 mW. En comparación con el bombeo verde, el bombeo rojo cubre un rango más amplio de niveles de energía, que conduce a estudiar la interconexión e inversión entre los diferentes niveles de energía. Además, la implementación de láseres de estado sólido rojo de alto rendimiento y tecnología avanzada de revestimiento de pulverización en plasma, que es conocida por su alto umbral de daño, ha llevado a la aparición de láseres rojos profundos que operan a nivel de vatios. Estos estudios proporcionan evidencia adicional para respaldar la mejora de las características de salida del láser a través de procesos de absorción de estado excitado que dependen de la excitación de color rojo profundo y de infrarrojo cercano.
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