Ristkülikukujulise optilise tee kujundusimpulsslaserid
Optilise tee disaini ülevaade
Passiivse režiimiga lukustatud kahe lainepikkusega dissipatiivne solitonresonantne tuuliumiga legeeritud kiudlaser, mis põhineb mittelineaarsel kiudrõnga peegli struktuuril.
2. Optilise tee kirjeldus
Kahe lainepikkusega dissipatiivne solitonresonantne tuuliumiga legeeritudkiudlaservõtab kasutusele „8-tollise” kujuga õõnsusstruktuuri kujunduse (joonis 1).
Vasakpoolne osa on peamine ühesuunaline silmus, parempoolne aga mittelineaarne optilise kiu silmuspeegelstruktuur. Vasakpoolne ühesuunaline silmus sisaldab kimbujaoturit, 2,7 m tuuliumiga legeeritud optilist kiudu (SM-TDF-10P130-HE) ja 2 μm ribaga optilise kiu sidurit sidestusteguriga 90:10. Üks polarisatsioonist sõltuv isolaator (PDI), kaks polarisatsioonikontrollerit (polarisatsioonikontrollerid: PC) ja 0,41 m polarisatsiooni säilitav kiud (PMF). Parempoolne mittelineaarne fiiberoptilise rõngaspeegli struktuur saavutatakse vasakpoolsest ühesuunalisest silmusest tuleva valguse ühendamisel paremal asuva mittelineaarse fiiberoptilise rõngaspeegliga läbi 2×2 struktuuriga optilise siduri koefitsiendiga 90:10. Parempoolne mittelineaarne optilise kiu rõngaspeegli struktuur sisaldab 75 meetri pikkust optilist kiudu (SMF-28e) ja polarisatsioonikontrollerit. Mittelineaarse efekti võimendamiseks kasutatakse 75 meetri pikkust ühemoodilist optilist kiudu. Siin kasutatakse 90:10 optilise kiu sidurit, et suurendada mittelineaarset faaside erinevust päripäeva ja vastupäeva levimise vahel. Selle kahe lainepikkusega struktuuri kogupikkus on 89,5 meetrit. Selles eksperimentaalses seadistuses läbib pumba valgus kõigepealt kiirekombinaatori, et jõuda võimenduskeskkonnaga tuuliumiga legeeritud optilise kiu juurde. Pärast tuuliumiga legeeritud optilist kiudu ühendatakse 90:10 sidur, mis tsirkuleerib 90% energiast õõnsuses ja saadab 10% energiast õõnsusest välja. Samal ajal koosneb kaksikmurdev Lyot' filter polarisatsiooni säilitavast optilisest kiust, mis asub kahe polarisatsioonikontrolleri ja polarisaatori vahel, millel on roll spektraalsete lainepikkuste filtreerimisel.
3. Taustateadmised
Praegu on impulsslaserite impulsienergia suurendamiseks kaks peamist meetodit. Üks lähenemisviis on mittelineaarsete efektide otsene vähendamine, sealhulgas impulsside tippvõimsuse alandamine erinevate meetodite abil, näiteks venitatud impulsside dispersioonihalduse, hiiglaslike säutsuvate ostsillaatorite ja kiirt jagavate impulsslaserite abil jne. Teine lähenemisviis on otsida uusi mehhanisme, mis taluvad mittelineaarsemat faaside akumuleerumist, näiteks enesesarnasus ja ristkülikukujulised impulsid. Ülalmainitud meetod suudab edukalt võimendada laseri impulsienergiat.impulsslaserkuni kümnete nanodžaulideni. Dissipatiivne solitonresonants (Dissipatiivne solitonresonants: DSR) on ristkülikukujuline impulsi moodustumise mehhanism, mille pakkusid esmakordselt välja N. Akhmediev jt. 2008. aastal. Dissipatiivsete solitonresonantsi impulsside iseloomulikuks tunnuseks on see, et amplituudi konstantsena hoides suurenevad laineta jagamata ristkülikukujulise impulsi impulsi laius ja energia pumba võimsuse suurenemisega monotoonselt. See murrab teatud määral traditsioonilise solitoniteooria piirangud ühe impulsi energiale. Dissipatiivset solitonresonantsi saab saavutada küllastunud neeldumise ja pöördküllastunud neeldumise konstrueerimise teel, näiteks mittelineaarse polarisatsiooni pöörlemise efekti (NPR) ja mittelineaarse kiudrõnga peegli efekti (NOLM) abil. Enamik dissipatiivsete solitonresonantsi impulsside genereerimise kohta käivaid aruandeid põhineb neil kahel moodilukustusmehhanismil.
Postituse aeg: 09.10.2025