Anti-Stokes fluorescence cooling in Yb-doped ZBLAN fibers at atmospheric pressure: experiments and near-future prospects
Notice bibliographique
Résumé
We report for the first time cooling by anti-Stokes fluorescence (ASF) of a single-mode fiber, and cooling of a fiber at atmospheric pressure. This demonstration and the ability of our model to accurately predict cooling are crucial steps towards the development of radiation-balanced fiber lasers and were the primary focus of this work. We also experimentally investigated the effects of pump power and wavelength, the core size, and the dopant concentration on ASF cooling, in order to maximize this process. Experiments were performed on two Yb-doped ZBLAN fiber from Le Verre Fluoré: a single-mode fiber doped with 1 mol% Yb and a multimode fiber doped with 3 mol% Yb. The maximum temperature change achieved in the two fibers was -5.2 mK and -0.64 K, respectively, confirming that cooling scales with doped area. However, we also discuss limitations to this scaling, namely the absorptive loss, concentration quenching, and the mode profile of the pump. We use our previously reported model to quantify these scarcely reported parameters. For the multimode fiber, comparison between the experimental data and the model gave an inferred absorptive loss of 45 dB/km and a critical quenching concentration of 3.57x10<sup>27</sup> m<sup>-3</sup>. In addition to these parameters, accurate modeling also requires precise knowledge of the absorption and emission cross-sections. To this end, we propose a method to obtain spectra that obey the McCumber relation and accurately represent the material under investigation. Finally, we report on the cooling efficiencies achieved in the single-mode (2.0%) and multimode (0.85%) fibers and show that the efficiency decreases with increasing pump power due to absorptive loss.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».