Desain jalur optik laser pulsa persegi panjang

Desain jalur optik persegi panjanglaser berdenyut

Gambaran umum desain jalur optik

Laser serat optik doped thulium resonansi soliton disipatif dua panjang gelombang terkunci mode pasif berdasarkan struktur cermin cincin serat nonlinier.

2. Deskripsi jalur optik

Soliton disipatif dua panjang gelombang yang beresonansi dengan doping thulium.laser seratmengadopsi desain struktur rongga berbentuk “8” (Gambar 1).

Bagian kiri adalah loop searah utama, sedangkan bagian kanan adalah struktur cermin loop serat optik nonlinier. Loop searah kiri mencakup pemisah bundel, serat optik yang didoping thulium sepanjang 2,7 m (SM-TDF-10P130-HE), dan coupler serat optik pita 2 μm dengan koefisien kopling 90:10. Satu Isolator Bergantung Polarisasi (PDI), dua Pengontrol Polarisasi (PC), Serat Pemeliharaan Polarisasi (PMF) sepanjang 0,41 m. Struktur cermin cincin serat optik nonlinier di sebelah kanan dicapai dengan mengkopling cahaya dari loop searah kiri ke cermin cincin serat optik nonlinier di sebelah kanan melalui coupler optik struktur 2×2 dengan koefisien 90:10. Struktur cermin cincin serat optik nonlinier di sebelah kanan mencakup serat optik sepanjang 75 meter (SMF-28e) dan pengontrol polarisasi. Serat optik mode tunggal sepanjang 75 meter digunakan untuk meningkatkan efek nonlinier. Di sini, coupler serat optik 90:10 digunakan untuk meningkatkan perbedaan fase nonlinier antara propagasi searah jarum jam dan berlawanan arah jarum jam. Panjang total struktur dua panjang gelombang ini adalah 89,5 meter. Dalam pengaturan eksperimental ini, cahaya pompa pertama-tama melewati penggabung berkas untuk mencapai medium penguatan serat optik yang didoping thulium. Setelah serat optik yang didoping thulium, coupler 90:10 dihubungkan untuk mengalirkan 90% energi di dalam rongga dan mengirimkan 10% energi keluar dari rongga. Pada saat yang sama, filter Lyot birefringent terdiri dari serat optik pen维持 polarisasi yang terletak di antara dua pengontrol polarisasi dan polarisator, yang berperan dalam menyaring panjang gelombang spektral.

3. Pengetahuan latar belakang

Saat ini, terdapat dua metode dasar untuk meningkatkan energi pulsa laser berdenyut. Salah satu pendekatannya adalah dengan langsung mengurangi efek nonlinier, termasuk menurunkan daya puncak pulsa melalui berbagai metode, seperti menggunakan manajemen dispersi untuk pulsa yang diregangkan, osilator chirped raksasa, dan laser berdenyut pemisah berkas, dll. Pendekatan lainnya adalah mencari mekanisme baru yang dapat mentolerir akumulasi fase nonlinier yang lebih besar, seperti kesamaan diri dan pulsa persegi panjang. Metode yang disebutkan di atas dapat berhasil memperkuat energi pulsa laser berdenyut.laser berdenyuthingga puluhan nanojoule. Resonansi soliton disipatif (Dissipative soliton resonance: DSR) adalah mekanisme pembentukan impuls persegi panjang yang pertama kali diusulkan oleh N. Akhmediev dkk. pada tahun 2008. Karakteristik pulsa resonansi soliton disipatif adalah, sambil menjaga amplitudo tetap konstan, lebar pulsa dan energi pulsa persegi panjang non-pemisahan gelombang meningkat secara monoton dengan peningkatan daya pompa. Hal ini, sampai batas tertentu, menembus batasan teori soliton tradisional pada energi pulsa tunggal. Resonansi soliton disipatif dapat dicapai dengan membangun penyerapan jenuh dan penyerapan jenuh terbalik, seperti efek rotasi polarisasi nonlinier (NPR) dan efek cermin cincin serat nonlinier (NOLM). Sebagian besar laporan tentang pembangkitan pulsa resonansi soliton disipatif didasarkan pada dua mekanisme penguncian mode ini.