Desain jalur optik serat terpolarisasilaser dengan lebar garis sempit
1. Tinjauan Umum
Laser serat terpolarisasi dengan lebar garis sempit 1018 nm. Panjang gelombang kerjanya 1018 nm, daya keluaran laser 104 W, lebar spektral 3 dB dan 20 dB masing-masing sekitar 21 GHz dan 72 GHz, rasio kepunahan polarisasi >17,5 dB, dan kualitas berkas sinar tinggi (2 x M – 1,62 dan 2 y M).sistem laserdengan efisiensi kemiringan 79% (∼1,63).
2. Deskripsi jalur optik
Di sebuahlaser serat terpolarisasi dengan lebar garis sempitOsilator laser serat terpolarisasi linier terdiri dari sepasang kisi serat pemelihara polarisasi dan serat pemelihara polarisasi berlapis ganda berdoping iterbium sepanjang 1,5 meter dengan panjang 10/125 μm sebagai media penguatan. Koefisien absorpsi serat optik ini pada 976 nm adalah 5 dB/m. Osilator laser dipompa oleh panjang gelombang 976 nm yang terkunci.laser semikonduktordengan daya maksimum 27 W melalui penggabung berkas (1+1)×1 yang mempertahankan polaritas. Kisi refleksi tinggi memiliki reflektivitas lebih dari 99%, dan lebar pita refleksi 3 dB sekitar 0,22 nm. Reflektivitas rendah kisi adalah 40%, dan lebar pita refleksi 3 dB sekitar 0,216 nm. Panjang gelombang refleksi sentral kedua kisi berada pada 1018 nm. Untuk menyeimbangkan daya keluaran resonator laser dan rasio penekanan ASE, reflektivitas rendah kisi dioptimalkan menjadi 40%. Serat ekor kisi refleksi tinggi menyatu dengan serat penguatan, sementara serat ekor kisi refleksi rendah diputar 90° dan menyatu dengan serat ekor filter selubung. Dengan demikian, posisi puncak panjang gelombang refleksi sumbu cepat kisi refleksi tinggi sesuai dengan panjang gelombang refleksi sumbu lambat kisi refleksi rendah. Dengan demikian, hanya satu laser terpolarisasi yang dapat berosilasi dalam rongga resonansi. Cahaya pompa yang tersisa di dalam kelongsong serat optik disaring oleh filter kelongsong buatan sendiri yang menyatu ke dalam rongga resonansi, dan pigtail keluaran dimiringkan 8° untuk mencegah umpan balik ujung dan osilasi parasit.
3. Pengetahuan latar belakang
Mekanisme pembangkitan laser serat terpolarisasi linier: Akibat birefringensi tegangan, serat pemelihara polarisasi berbentuk buah pir memiliki dua sumbu polarisasi ortogonal, yang dikenal sebagai sumbu cepat dan sumbu lambat. Umumnya, karena indeks bias sumbu lambat lebih besar daripada sumbu cepat, kisi yang tertulis pada serat pemelihara polarisasi memiliki dua panjang gelombang pusat yang berbeda. Rongga resonansi laser serat terpolarisasi linier biasanya terdiri dari dua kisi pemelihara polarisasi. Panjang gelombang kisi refleksi rendah dan kisi refleksi tinggi pada sumbu cepat dan sumbu lambat masing-masing bersesuaian. Ketika lebar pita refleksi kisi pemelihara polarisasi cukup sempit, spektrum transmisi pada arah sumbu cepat dan sumbu lambat dapat dipisahkan, dan kedua panjang gelombang dapat bergetar di dalam rongga resonansi. Berdasarkan prinsip osilasi panjang gelombang ganda kisi pemelihara polarisasi, dalam percobaan ini, metode pengelasan paralel dapat diterapkan untuk mencapainya. Selama pengelasan, sumbu pemelihara polarisasi kedua kisi disejajarkan. Dengan demikian, dua puncak transmisi kisi refleksi tinggi berkorespondensi dengan puncak transmisi kisi refleksi rendah, sehingga menghasilkan keluaran laser dengan panjang gelombang ganda.
Dalam sistem pemeliharaan polarisasi laser yang sebenarnya, kemiringan linier merupakan indikator penting untuk mengevaluasi karakteristik keluaran laser terpolarisasi linier. Umumnya, periode kisi reflektansi tinggi lebih besar daripada kisi reflektansi rendah. Untuk mencapai laser terpolarisasi linier dengan nilai PER yang tinggi, hanya satu puncak polarisasi yang perlu bergetar. Ketika sumbu cepat kisi reflektansi rendah berada di sepanjang sumbu lambat kisi reflektansi tinggi, Panjang gelombang pusat pada arah sumbu cepat kisi reflektansi rendah sesuai dengan yang ada pada arah sumbu lambat kisi reflektansi tinggi, sedangkan puncak transmisi pada arah sumbu lambat kisi reflektansi rendah tidak sesuai dengan puncak transmisi pada arah sumbu cepat kisi reflektansi tinggi. Dengan cara ini, satu puncak transmisi dapat bergetar. Demikian pula, ketika sumbu lambat kisi reflektansi rendah berada di sepanjang sumbu cepat kisi reflektansi tinggi, panjang gelombang pusat sumbu lambat kisi reflektansi rendah berkorespondensi dengan sumbu cepat kisi reflektansi tinggi, sementara puncak transmisi sumbu cepat kisi reflektansi rendah tidak berkorespondensi dengan sumbu lambat kisi reflektansi tinggi. Dengan cara ini, satu puncak transmisi juga dapat digetarkan. Kedua metode di atas dapat mencapai keluaran laser terpolarisasi linier. Berdasarkan prinsip osilasi laser terpolarisasi linier panjang gelombang tunggal dari kisi pemelihara polarisasi, dalam percobaan ini, metode penyambungan ortogonal dapat diterapkan untuk mencapainya. Bila sudut penyambungan sumbu-sumbu pemelihara polarisasi kisi refleksi tinggi dan kisi refleksi rendah adalah 90°, puncak transmisi pada arah sumbu lambat kisi refleksi tinggi bersesuaian dengan puncak transmisi pada arah sumbu cepat kisi refleksi rendah, dan dengan demikian keluaran laser serat terpolarisasi linier panjang gelombang tunggal dapat terwujud.
Waktu posting: 12-Sep-2025