Strahlungsaufbau

13. Januar 2023

Dieser Artikel wurde gemäß dem Redaktionsprozess und den Richtlinien von Science X überprüft. Die Redakteure haben die folgenden Attribute hervorgehoben und gleichzeitig die Glaubwürdigkeit des Inhalts sichergestellt:

faktengeprüft

vertrauenswürdige Quelle

Korrekturlesen

von Science China Press

Raman-Random-Fiber-Laser (RRFL) zeichnen sich durch attraktive Eigenschaften aus, wie z. B. ihre einfache Struktur, hervorragende Wellenlängenabstimmbarkeit und hohe optisch-optische Umwandlungseffizienz. Sie weisen ein großes Potenzial für die Fasersensorik über große Entfernungen, die specklefreie Bildgebung, die Hochenergiephysik und andere Anwendungen auf. Die einzigartige Rückkopplung im RRFL kommt von der verteilten Faser-Rayleigh-Streuung mit intrinsischer Zufälligkeit.

Die Untersuchung seiner dynamischen Eigenschaften im stationären Zustand ist zu einer Brücke zur Untersuchung komplexer physikalischer Systeme mit der optischen Plattform geworden, einschließlich Turbulenzen, Spin-Glass-Verhalten usw. In der Zwischenzeit könnte der Übergangszustand, wie die Laseraufbau- und -dissipationsprozesse, Aufschluss geben Lichtwellenwechselwirkungen und helfen bei der Erforschung des Entstehungsprozesses einiger komplexer physikalischer Systeme.

Der vorübergehende Zustand von RRFL wurde zum ersten Mal von Zinan Wang und Co-Autoren von UESTC und SCU untersucht. Ihre Ergebnisse haben sie in Science China Information Sciences veröffentlicht.

Basierend auf den verallgemeinerten nichtlinearen Schrödinger-Gleichungen wird die zeitliche und spektrale Entwicklung von RRFL im Übergangszustand theoretisch analysiert und eine entsprechende experimentelle Überprüfung durchgeführt. Anschließend werden eine Reihe interessanter Schlussfolgerungen gezogen. Die besondere Bedeutung und Neuheit lassen sich wie folgt zusammenfassen:

(1) Für den Übergangszustand des RRFL-Aufbaus zeigt die Ausgangsleistung des RRFL eine kontinuierliche Wachstumskurve, die sich grundlegend von der stufenförmigen Wachstumskurve herkömmlicher Raman-Faserlaser unterscheidet und intuitive Beweise für die Unterscheidung der Lasermechanismen liefert die beiden Hohlräume. Insbesondere erfüllt die RRFL-Wachstumskurve das logistische Modell von Verhulst, das in der biologischen Wachstumsdynamik weithin beobachtet wird. Basierend auf dem interdisziplinären Ansatz könnte diese Arbeit neue wichtige Wege zum Verständnis komplexer biologischer Phänomene durch das RRFL-System eröffnen.

(2) Oberhalb des Schwellenwerts verhält sich die RRFL-Aufbauzeit umgekehrt proportional zur Pumpleistung, und bei einer relativ hohen Pumpleistung sind nur mehrere optische Umlaufzeiten erforderlich. Diese Erkenntnis ist für alle Anwendungen von entscheidender Bedeutung, die ein genaues Verständnis der RRFL-Aufbauzeit erfordern. Beispielsweise bestimmt bei der RRFL-Punkterfassung über große Entfernungen die Aufbauzeit die Obergrenze der Erfassungsbandbreite, und die Ergebnisse dieser Arbeit liefern eine klare Richtlinie für die Erzielung einer breitbandigen dynamischen Erfassung.

Diese Arbeit liefert wertvolle Einblicke in die zugrunde liegende komplexe Physik der RRFL-Dynamik, und die Ergebnisse könnten für die Erforschung anderer komplexer Systeme wie der biologischen Dynamik und des Aufbaus unerwünschter Wellen von Nutzen sein.

Mehr Informationen: Shengtao Lin et al., Strahlungsaufbau und -dissipation im Raman-Zufallsfaserlaser, Science China Information Sciences (2023). www.sciengine.com/SCIS/doi/10. … 97-abe8-339d93601952

Bereitgestellt von Science China Press