Optikai útvonal kialakítása téglalap alakúimpulzuslézerek
Az optikai útvonaltervezés áttekintése
Passzív móduszáras, kettős hullámhosszú, disszipatív szoliton rezonáns túliummal adalékolt szálas lézer, amely nemlineáris szálas gyűrűs tükörszerkezeten alapul.
2. Optikai útvonal leírása
A kettős hullámhosszú disszipatív szoliton rezonáns túliummal adalékoltszálas lézer„8” alakú üregszerkezet-kialakítást alkalmaz (1. ábra).
A bal oldali rész a fő egyirányú hurok, míg a jobb oldali rész egy nemlineáris optikai szál hurok tükörszerkezet. A bal oldali egyirányú hurok tartalmaz egy kötegosztót, egy 2,7 m-es túliummal adalékolt optikai szálat (SM-TDF-10P130-HE) és egy 2 μm-es sávú optikai csatolót, 90:10 csatolási együtthatóval. Egy polarizációfüggő izolátort (PDI), két polarizációszabályozót (polarizációszabályozók: PC), egy 0,41 m-es polarizációfenntartó szálat (PMF). A jobb oldali nemlineáris optikai szál gyűrűs tükörszerkezete úgy jön létre, hogy a bal oldali egyirányú hurokból érkező fényt egy 2×2-es szerkezetű optikai csatolón keresztül a jobb oldali nemlineáris optikai szál gyűrűs tükörszerkezetéhez csatolják, 90:10 csatolási együtthatóval. A jobb oldali nemlineáris optikai szál gyűrűs tükörszerkezete egy 75 méter hosszú optikai szálat (SMF-28e) és egy polarizációszabályozót tartalmaz. A nemlineáris hatás fokozására egy 75 méteres egymódusú optikai szálat használnak. Itt egy 90:10 arányú optikai szálcsatolót alkalmaznak az óramutató járásával megegyező és az óramutató járásával ellentétes irányú terjedés közötti nemlineáris fáziskülönbség növelésére. Ennek a kettős hullámhosszú szerkezetnek a teljes hossza 89,5 méter. Ebben a kísérleti beállításban a pumpáló fény először egy nyalábösszegzőn halad át, hogy elérje az erősítőközegből készült, túliummal adalékolt optikai szálat. A túliummal adalékolt optikai szál után egy 90:10 arányú csatolót csatlakoztatnak, amely az energia 90%-át az üregben keringteti, és 10%-át kiküldi az üregből. Ugyanakkor egy kettős törőségű Lyot-szűrő egy polarizációt megőrző optikai szálból áll, amely két polarizációszabályozó és egy polarizátor között helyezkedik el, amely szerepet játszik a spektrális hullámhosszak szűrésében.
3. Háttérismeretek
Jelenleg két alapvető módszer létezik az impulzuslézerek impulzusenergiájának növelésére. Az egyik megközelítés a nemlineáris hatások közvetlen csökkentése, beleértve az impulzusok csúcsteljesítményének csökkentését különböző módszerekkel, például a nyújtott impulzusok diszperziókezelésével, óriás csiripelt oszcillátorokkal és nyalábosztó impulzuslézerek használatával. Egy másik megközelítés az új mechanizmusok keresése, amelyek jobban tolerálják a nemlineáris fázis-felhalmozódást, mint például az önhasonlóság és a téglalap alakú impulzusok. A fent említett módszer sikeresen képes felerősíteni az impulzusenergiátimpulzuslézerakár tíz nanojoule-ig. A disszipatív szoliton rezonancia (Disszipatív szoliton rezonancia: DSR) egy téglalap alakú impulzusképződési mechanizmus, amelyet először N. Akhmediev és munkatársai javasoltak 2008-ban. A disszipatív szoliton rezonancia impulzusok jellemzője, hogy az amplitúdó állandó értéken tartása mellett a nem hullámfelosztású téglalap alakú impulzus szélessége és energiája monoton növekszik a pumpálási teljesítmény növekedésével. Ez bizonyos mértékig áttöri a hagyományos szolitonelmélet egyetlen impulzus energiára vonatkozó korlátját. A disszipatív szoliton rezonancia telített abszorpció és fordított telített abszorpció, például a nemlineáris polarizációs rotációs hatás (NPR) és a nemlineáris szálgyűrűs tükörhatás (NOLM) létrehozásával érhető el. A disszipatív szoliton rezonancia impulzusok generálásával kapcsolatos legtöbb jelentés ezen a két móduscsatolási mechanizmuson alapul.
Közzététel ideje: 2025. október 9.