Suorakulmaisen optisen reitin suunnittelupulssilaserit
Optisen reitin suunnittelun yleiskatsaus
Passiivinen moodilukittu kaksoisaallonpituinen dissipatiivinen soliton-resonoiva tulium-dopattu kuitulaser, joka perustuu epälineaariseen kuiturengaspeilirakenteeseen.
2. Optisen reitin kuvaus
Kaksiaallonpituinen dissipatiivinen solitonresonoiva tuliumilla seostettukuitulaseromaksuu ”8”:n muotoisen ontelorakenteen (kuva 1).
Vasen osa on pääasiallinen yksisuuntainen silmukka, kun taas oikea osa on epälineaarinen optisen kuidun silmukkapeilirakenne. Vasen yksisuuntainen silmukka sisältää nipunjakajan, 2,7 m:n tuliumilla seostetun optisen kuidun (SM-TDF-10P130-HE) ja 2 μm:n kaistan optisen kuitukytkimen, jonka kytkentäkerroin on 90:10. Yksi polarisaatiosta riippuva eristin (PDI), kaksi polarisaatiosäädintä (polarisaatiosäätimet: PC) ja 0,41 m:n polarisaatiota ylläpitävä kuitu (PMF). Oikeanpuoleinen epälineaarinen kuituoptinen rengaspeilirakenne saavutetaan kytkemällä valo vasemmasta yksisuuntaisesta silmukasta oikeanpuoleiseen epälineaariseen kuituoptiseen rengaspeiliin 2×2-rakenteen optisen kytkimen kautta, jonka kerroin on 90:10. Oikeanpuoleinen epälineaarinen optisen kuidun rengaspeilirakenne sisältää 75 metriä pitkän optisen kuidun (SMF-28e) ja polarisaatiosäätimen. Epälineaarisen vaikutuksen tehostamiseksi käytetään 75 metrin yksimuotoista optista kuitua. Tässä käytetään 90:10-optista kuitukytkintä lisäämään epälineaarista vaihe-eroa myötä- ja vastapäivään etenemisen välillä. Tämän kaksoisaallonpituusrakenteen kokonaispituus on 89,5 metriä. Tässä kokeellisessa järjestelyssä pumppausvalo kulkee ensin säteenyhdistimen läpi saavuttaakseen vahvistusväliaineen, tuliumilla seostetun optisen kuidun. Tuliumilla seostetun optisen kuidun jälkeen kytketään 90:10-kytkin, joka kierrättää 90 % energiasta ontelossa ja lähettää 10 % energiasta ulos ontelosta. Samaan aikaan kahtaistaittava Lyot-suodatin koostuu polarisaatiota ylläpitävästä optisesta kuidusta, joka sijaitsee kahden polarisaatiosäätimen ja polarisaattorin välissä. Polarisaattorilla on rooli spektraalisten aallonpituuksien suodattamisessa.
3. Taustatiedot
Tällä hetkellä pulssilasereiden pulssienergian lisäämiseksi on kaksi perusmenetelmää. Yksi lähestymistapa on vähentää suoraan epälineaarisia vaikutuksia, mukaan lukien pulssien huipputehon alentaminen erilaisilla menetelmillä, kuten käyttämällä venytettyjen pulssien dispersioiden hallintaa, jättimäisiä siristettyjä oskillaattoreita ja säteenjakavia pulssilasereita jne. Toinen lähestymistapa on etsiä uusia mekanismeja, jotka sietävät epälineaarisempaa vaiheiden kertymistä, kuten itsesimilaarisuutta ja suorakulmapulsseja. Edellä mainittu menetelmä voi onnistuneesti vahvistaa laserin pulssienergiaa.pulssilaserkymmeniin nanojouleihin. Dissipatiivinen solitoniresonanssi (Dissipatiivinen solitonresonanssi: DSR) on suorakulmainen impulssin muodostumismekanismi, jonka N. Akhmediev ym. ehdottivat ensimmäisenä vuonna 2008. Dissipatiivisten solitoniresonanssipulssien ominaispiirre on, että amplitudin pysyessä vakiona ei-aallonjakautuvan suorakulmaisen pulssin pulssinleveys ja energia kasvavat monotonisesti pumpun tehon kasvaessa. Tämä jossain määrin rikkoo perinteisen solitoniteorian rajoituksen yksittäisen pulssin energiaan. Dissipatiivinen solitoniresonanssi voidaan saavuttaa konstruoimalla saturoitunut absorptio ja käänteinen saturoitunut absorptio, kuten epälineaarinen polarisaatiokiertoilmiö (NPR) ja epälineaarinen kuiturengaspeiliilmiö (NOLM). Useimmat raportit dissipatiivisten solitoniresonanssipulssien syntymisestä perustuvat näihin kahteen moodilukitusmekanismiin.
Julkaisun aika: 09.10.2025