66-femtosekundilise režiimilukustatud laseri optilise tee disain

66-femtosekundilise optilise tee disainrežiimilukustatud laser
See 66 femtosekundilise kestusega moodilukustusega laser on lineaarse õõnsusega, täielikult polarisatsiooni säilitav ytterbiumiga legeeritud kiudlaser, millel on mitte-retsiprookne faasinihuti. See saavutab 147 MHz põhisagedusliku moodilukustuse. Võrede vahelise kauguse reguleerimisega saadakse pärast välist kokkusurumist spektraallaius 39,8 nm ja impulsi laius 66 fs. Suure pumba võimsuse korral saavutatakse teist ja kolmandat järku harmooniline moodilukustus kordussagedustega 294,1 MHz ja 442,3 MHz.

Optilise tee kirjeldus:
Resonaator koosneb mõlemal küljel asuvatest ruumilistest optilistest osadest ja keskel asuvast polarisatsiooni säilitavast kiuosast. Vasakpoolne ruumiline osa sisaldab täieliku peegelduse peeglit (M1), λ/8 laineplaati (EWP) ja Faraday rotaatorit (FR). EWP ja FR kombinatsiooni saab kasutada mitte-retsiprookaalse faasinihkega, pakkudes mitte-retsiprookset faasinihet, parandades seeläbi isekäivitusvõimet. Kiuosa koosneb kohandatud lainepikkuse jaotusega multipleksimise ja kollimaatori (WDM-kollimaator) integreeritud seadmest, 62 cm ütterbiumiga legeeritud polarisatsiooni säilitavast kiust (Yb401-PM, CORACTIVE) ja optilise kiu kollimaatorist (Col). Võimenduskiudu pumpab ühemoodiline 976 nm laserdiood (LD), mille maksimaalne pumba võimsus on 1,4 W. Parempoolne ruumiline osa koosneb poollaineplaadist (HWP), polarisatsioonikiire jagajast (PBS), võrepaarist (LightSmyth T-1000-1040-3212-94) ja täieliku peegelduspeeglist (M2). Läbilaskvusvõrepaar joonetihedusega 1000 joont/mm tagab õõnsusesisese dispersiooni kompenseerimise. Kahe võre vahelist kaugust saab astmeliselt reguleerida. Vaba ruumi pikkus kollimaatorist kahe peegelduspeeglini mõlemal küljel on vastavalt 5,5 cm ja 6,5 ​​cm.laserväljastab PBS-ist impulsse lineaarselt polariseeritud viisil.
Tööpõhimõte:
Õõnsusesisese ahela kaudu edastatav esialgne normaliseeritud impulss algab PBS-ist ja edastatakse M1-sse. Algselt lagundab HWP impulsi kaheks ortogonaalseks komponendiks ning siseneb seejärel polarisatsiooni säilitavasse optilisse kiudu ja levib mööda kiiret ja aeglast telge. Impulsside intensiivsuse suhe mööda kahte ortogonaalset telge määratakse HWP pöördenurga (θh) järgi. Optilise kiu sees levimise ajal põhjustab ortogonaalsete polariseeritud impulsside asümmeetriline intensiivsus mittelineaarsete efektide tõttu intensiivsusega seotud mittelineaarseid faasinihkeid. Otspeegel M1 võimaldab ortogonaalsetel impulssidel kaks korda läbida faasinihuti ja naasta polarisatsiooni säilitavasse optilisse kiudu. Ortogonaalsed impulsid omandavad π/2 mitteretsiprookaalse faasinihke ja vahetavad leviku optilist telge. Ortogonaalsete polariseeritud impulsside grupikiiruse mittevastavus viib hälbeefekti kompenseerimiseni. Lõpuks akumuleerib impulss erinevaid mittelineaarseid faasinihkeid ja läbib PBS-is interferentsi. Polarisaatorina laseb PBS läbi sobivatel polarisatsiooni oleku impulssidel, samas kui ülejäänu peegeldub õõnsusest välja. See protsess mängib selles lineaarses õõnsuses kunstliku küllastuva neelduri rolli.optiline laserKui võrepaari vahekaugust veelgi vähendada 3,2 mm-ni, muutub spektri vasak serv oluliselt järsemaks. Sel ajal on õõnsuse netodispersioon positiivne ja saadakse maksimaalne üksikimpulsi energia 3,57 nJ. Impulsi enesekorrelatsiooni jälg, mis saadakse impulsi välise kokkusurumise teel kõige laiema spektraallaiusega 39,8 nm, sobitatakse Gaussi funktsiooniga, mis on 66 fs.