Волоконный ВКР-лазер с длиной волны 1.48 мкм для сверхбыстрого отогрева криоконсервированных микрообъектов

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Продемонстрирован каскадный ВКР-лазер на основе фосфосиликатного волокна с длиной волны 1475 нм и миллисекундными импульсами с энергией 8.5 мДж, предназначенный для сверхбыстрого лазерного отогрева витрифицированных микроскопических образцов с линейным размером ~100 мкм, к которым относятся преимплантационные эмбрионы. Накачка лазера осуществляется иттербиевым волоконным лазером с импульсным режимом работы, который задается модуляцией тока лазерных диодов. Рассмотрены спектрально-мощностные и временные характеристики излучения. Максимальная мощность ВКР-генерации на центрах P2O5 ограничивается конкурирующим процессом рассеяния на центрах SiO2 в фосфосиликатном волокне.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Е. А. Евменова

Институт автоматики и электрометрии СО РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: evmenovaea@iae.nsk.su
Россия, Новосибирск, просп. Акад. Коптюга, 1, 630090

А. Г. Кузнецов

Институт автоматики и электрометрии СО РАН

Email: evmenovaea@iae.nsk.su
Россия, Новосибирск, просп. Акад. Коптюга, 1, 630090

К. А. Окотруб

Институт автоматики и электрометрии СО РАН

Email: evmenovaea@iae.nsk.su
Россия, Новосибирск, просп. Акад. Коптюга, 1, 630090

И. Н. Немов

Институт автоматики и электрометрии СО РАН

Email: evmenovaea@iae.nsk.su
Россия, Новосибирск, просп. Акад. Коптюга, 1, 630090

С. А. Бабин

Институт автоматики и электрометрии СО РАН; Новосибирский государственный университет

Email: evmenovaea@iae.nsk.su
Россия, Новосибирск, просп. Акад. Коптюга, 1, 630090; Новосибирск, ул. Пирогова, 1, 630090

Список литературы

  1. Lefort C. J. Phys. D: Appl. Phys., 50, 423001 (2017).
  2. Gottschall T., Meyer T., Baumgartl M., Jauregui C., Schmitt M., Popp J., Limpert J., Tünnermann A. Laser Photonics Rev., 9, 435 (2015).
  3. Lim H., Jiang Y., Wang Y., Huang Y., Chen Z, Wise F.W. Opt. Lett., 30, 1171 (2005).
  4. Jang T.H., Park S.C., Yang J.H., Kim J.Y., Seok J.H., Park U.S., Choi C.W., Lee S.R., Han J. Integr. Med. Res., 6, 12 (2017).
  5. Амстиславский С.Я., Брусенцев Е.Ю., Окотруб К.А. Онтогенез, 46, 67 (2015).
  6. Seki S., Mazur P. Cryobiology, 59, 75 (2009).
  7. Jin B., Kleinhans F.W., Mazur P. Cryobiology, 68, 419 (2014).
  8. Khosla K., Wang Y., Hagedorn M., Qin Z., Bischof J. ACS Nano, 11, 7869 (2017).
  9. Deng R.R, He Y.Q., Qin Y., Chen Q.D., Chen L. Remote Sens., 16, 192 (2012).
  10. Angell C.A., Rodgers V. J. Chem. Phys., 80, 6245 (1984).
  11. Dong L., Matniyaz T., Kalichevsky-Dong M.T., Nilsson J., Jeong Y. Opt. Express, 28, 16244 (2020).
  12. Thipparapu N.K., Wang Y., Wang S., Umnikov A.A., Barua P., Sahu J.K. Opt. Mater. Express, 9, 2446 (2019).
  13. Liu Z., Jin X., Su R., Ma P., Zhou P. Sci. China Inf. Sci., 62, 41301 (2019).
  14. Supradeepa V.R., Feng Y., Nicholson J.W. J. Opt., 19, 023001 (2017).
  15. Курков А.С., Дианов Е.М. Квантовая электроника, 34, 881 (2004) [Quantum Electron., 34, 881 (2004)].
  16. Злобина Е.А., Каблуков С.И., Бабин С.А. Квантовая электроника, 46, 1102 (2016) [Quantum Electron., 46, 1102 (2016)].
  17. Lobach I.A., Kablukov S.I., Babin S.A. Opt. Lett., 42, 3526 (2017).
  18. Wang J., Hu J., Zhang L., Gu X., Chen J., Feng Y. Opt. Express, 20, 28373 (2012).
  19. FORC-Photonics, «Phosphorus Doped Fiber PDF-5/125»; https://www.forc-photonics.ru/en/fibers_and_cables/P_doped_fibers/1/114/.
  20. Абдулина С.Р., Власов А.А., Бабин С.А. Квантовая электроника, 40, 259 (2010) [Quantum Electron., 40, 259 (2010)].
  21. Dong J., Zhang L., Zhou J., Pan W., Gu X., Feng Y. Opt. Lett., 44, 1801 (2019).
  22. Huo Y., Brown R.T., King G.G., Cheo P.K. Appl. Opt., 43, 1404 (2004).
  23. Paschotta R., Nilsson J., Tropper A.C., Hanna D.C. IEEE J. Quantum Electron., 33, 1049 (1997).
  24. Agrawal G.P. Nonlinear Fiber Optics (Acad. Press, 2019).
  25. Babin S.A., Zlobina E.A., Kablukov S.I., Podivilov E.V. Sci. Rep., 6, 22625 (2016).
  26. Babin S.A., Churkin D.V., Ismagulov A.E., Kablukov S.I., Podivilov E.V. J. Opt. Soc. Am. B, 24, 1729 (2007).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис.1. Схема каскадного ВКР-лазера с импульсным излучением: ИППТ – источник питания постоянного тока; МТ – модулятор тока; ГС – генератор сигналов; ЛД – лазерные диоды; ВБР – волоконная брэгговская решетка (на вставке – сигнал с модулятора тока диодов).

Скачать (127KB)
Метаданные
3. Рис.2. Выходные параметры ВКР-лазера: а – средняя мощность на выходе в зависимости от длины фосфосиликатного волокна для спектральных компонент с разной длиной волны; б – спектр при длине фосфосиликатного волокна 700 м и выходном коэффициенте отражения 4 %.

Скачать (413KB)
Метаданные
4. Рис.3. Рассчитанные распределения средней мощности накачки ИВЛ (черная кривая), генерации вперед (синяя кривая) и назад (красная кривая) вдоль иттербиевого волокна (а); средняя мощность генерации, измеренная до (черные квадраты) и после (светлые квадраты) изолятора, а также расчетная выходная мощность (сплошная линия) при длине иттербиевого волокна 12.5 м (кружками показана мощность ИВЛ с ВБР, записанными в волокне SM-GDF-5/130) (б); выходной спектр до (штриховая кривая) и после (сплошная кривая) изолятора при средней мощности генерации 3.8 Вт (в).

Скачать (194KB)
Метаданные
5. Рис.4. Выходные спектры генерации ВКР-лазера при средней мощности ИВЛ 1.5 (а), 2.8 (б) и 3.8 Вт (в), а также выходная мощность излучения на длине волны 1063 (треугольники), 1113 (ромбы), 1234 (квадраты) и 1475 нм (кружки) в зависимости от мощности ИВЛ (г).

Скачать (313KB)
Метаданные
6. Рис.5. Осциллограммы импульса накачки на длине волны 1063 нм (а) и ВКР-генерации на длине волны 1475 нм (б); передний фронт импульса накачки (в) и ВКР-генерации (г).

Скачать (125KB)
Метаданные

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».