Reka bentuk laluan optik laser berdenyut segi empat tepat

Reka bentuk laluan optik segi empat tepatlaser berdenyut

Gambaran keseluruhan reka bentuk laluan optik

Laser gentian dop thulium resonan pasif berkunci mod dua panjang gelombang berdasarkan struktur cermin gelang gentian tak linear.

2. Penerangan laluan optik

Solton dissipatif dwi-panjang gelombang resonan thulium-dopedlaser gentianmenggunakan reka bentuk struktur rongga berbentuk “8″ (Rajah 1).

Bahagian kiri ialah gelung satu arah utama, manakala bahagian kanan ialah struktur cermin gelung gentian optik tak linear. Gelung satu arah kiri termasuk pembahagi berkas, gentian optik berdop thulium 2.7m (SM-TDF-10P130-HE), dan pengganding gentian optik jalur 2 μm dengan pekali gandingan 90:10. Satu Pengasing Bergantung Polarisasi (PDI), dua Pengawal Polarisasi (Pengawal Polarisasi: PC), Gentian Penyelenggaraan Polarisasi (PMF) 0.41m. Struktur cermin gelang gentian optik tak linear di sebelah kanan dicapai dengan menggandingkan cahaya dari gelung satu arah kiri ke cermin gelang gentian optik bukan linear di sebelah kanan melalui pengganding optik struktur 2×2 dengan pekali 90:10. Struktur cermin cincin gentian optik tak linear di sebelah kanan termasuk gentian optik sepanjang 75 meter (SMF-28e) dan pengawal polarisasi. Gentian optik mod tunggal 75 meter digunakan untuk meningkatkan kesan tak linear. Di sini, pengganding gentian optik 90:10 digunakan untuk meningkatkan perbezaan fasa tak linear antara perambatan mengikut arah jam dan lawan jam. Jumlah panjang struktur dwi-panjang gelombang ini ialah 89.5 meter. Dalam persediaan eksperimen ini, cahaya pam mula-mula melalui penggabung rasuk untuk mencapai gentian optik dop thulium sederhana gain. Selepas gentian optik doped thulium, pengganding 90:10 disambungkan untuk mengedarkan 90% tenaga dalam rongga dan menghantar 10% tenaga keluar dari rongga. Pada masa yang sama, penapis Lyot dwirefringen terdiri daripada gentian optik pengekalan polarisasi yang terletak di antara dua pengawal polarisasi dan polarisasi, yang memainkan peranan dalam menapis panjang gelombang spektrum.

3. Pengetahuan latar belakang

Pada masa ini, terdapat dua kaedah asas untuk meningkatkan tenaga nadi laser berdenyut. Satu pendekatan ialah secara langsung mengurangkan kesan tak linear, termasuk menurunkan kuasa puncak denyutan melalui pelbagai kaedah, seperti menggunakan pengurusan penyebaran untuk denyutan regangan, pengayun berkicau gergasi, dan laser berdenyut pemisah rasuk, dsb. Pendekatan lain ialah mencari mekanisme baharu yang boleh bertolak ansur dengan lebih banyak pengumpulan fasa tak linear, seperti keserupaan diri dan nadi segi empat tepat. Kaedah yang dinyatakan di atas boleh berjaya menguatkan tenaga nadilaser berdenyutkepada puluhan nanojoule. Resonans soliton disipatif (Dissipative soliton resonance: DSR) ialah mekanisme pembentukan impuls segi empat tepat yang pertama kali dicadangkan oleh N. Akhmediev et al. pada tahun 2008. Ciri denyutan resonans soliton dissipative ialah, sambil mengekalkan amplitud malar, lebar nadi dan tenaga nadi segi empat tepat membelah bukan gelombang meningkat secara monoton dengan peningkatan kuasa pam. Ini, pada tahap tertentu, menembusi batasan teori soliton tradisional mengenai tenaga nadi tunggal. Resonans soliton disipatif boleh dicapai dengan membina penyerapan tepu dan penyerapan tepu terbalik, seperti kesan putaran polarisasi tak linear (NPR) dan kesan cermin cincin gentian tak linear (NOLM). Kebanyakan laporan mengenai penjanaan denyutan resonans soliton dissipative adalah berdasarkan dua mekanisme penguncian mod ini.