Proiectarea căii optice a unei forme dreptunghiularelasere pulsate
Prezentare generală a proiectării căii optice
Un laser cu fibră laser dopat cu tuliu, rezonant soliton disipativ cu lungime de undă dublă, cu mod pasiv blocat, bazat pe o structură neliniară de oglindă inelară cu fibră.
2. Descrierea căii optice
Solitonul rezonant disipativ cu lungime de undă dublă dopat cu tuliulaser cu fibrăadoptă un design cu structură cavitată în formă de „8″ (Figura 1).
Partea stângă este bucla unidirecțională principală, în timp ce partea dreaptă este o structură de oglindă cu buclă de fibră optică neliniară. Bucla unidirecțională stângă include un divizor de fascicul, o fibră optică dopată cu tuliu de 2,7 m (SM-TDF-10P130-HE) și un cuplor de fibră optică cu bandă de 2 μm cu un coeficient de cuplare de 90:10. Un izolator dependent de polarizare (PDI), două controlere de polarizare (controlere de polarizare: PC), o fibră de menținere a polarizării (PMF) de 0,41 m. Structura oglinzii inelare neliniare cu fibră optică din dreapta este realizată prin cuplarea luminii de la bucla unidirecțională stângă la oglinda inelară neliniară cu fibră optică din dreapta printr-un cuplor optic cu structură 2×2 cu un coeficient de 90:10. Structura oglinzii inelare neliniare cu fibră optică din dreapta include o fibră optică lungă de 75 de metri (SMF-28e) și un controler de polarizare. O fibră optică monomodală de 75 de metri este utilizată pentru a spori efectul neliniar. Aici, se utilizează un cuplor de fibră optică 90:10 pentru a crește diferența de fază neliniară dintre propagarea în sensul acelor de ceasornic și în sens invers acelor de ceasornic. Lungimea totală a acestei structuri cu lungime de undă dublă este de 89,5 metri. În această configurație experimentală, lumina pompei trece mai întâi printr-un combinator de fascicul pentru a ajunge la fibra optică dopată cu tuliu, un mediu de amplificare. După fibra optică dopată cu tuliu, se conectează un cuplor 90:10 pentru a circula 90% din energie în interiorul cavității și a trimite 10% din energie în afara cavității. În același timp, un filtru Lyot birefringent este compus dintr-o fibră optică de menținere a polarizării, situată între două controlere de polarizare și un polarizator, care joacă un rol în filtrarea lungimilor de undă spectrale.
3. Cunoștințe generale
În prezent, există două metode de bază pentru creșterea energiei impulsurilor laserelor pulsate. O abordare este reducerea directă a efectelor neliniare, inclusiv scăderea puterii de vârf a impulsurilor prin diverse metode, cum ar fi utilizarea managementului dispersiei pentru impulsuri întinse, oscilatoare gigantice cu ciripire și lasere pulsate cu divizare a fasciculului etc. O altă abordare este căutarea de noi mecanisme care pot tolera o acumulare de fază neliniară mai mare, cum ar fi autosimilaritatea și impulsurile dreptunghiulare. Metoda menționată mai sus poate amplifica cu succes energia impulsurilor laserelor...laser pulsatpână la zeci de nanojouli. Rezonanța solitonică disipativă (Rezonanța solitonică disipativă: DSR) este un mecanism de formare a impulsurilor dreptunghiulare propus pentru prima dată de N. Akhmediev și colab. în 2008. Caracteristica impulsurilor de rezonanță solitonică disipativă este că, menținând amplitudinea constantă, lățimea impulsului și energia impulsului dreptunghiular care nu se divizează în undă cresc monotonic odată cu creșterea puterii pompei. Acest lucru, într-o oarecare măsură, depășește limitarea teoriei tradiționale a solitonilor privind energia unui singur impuls. Rezonanța solitonică disipativă poate fi obținută prin construirea absorbției saturate și a absorbției saturate inverse, cum ar fi efectul de rotație a polarizării neliniare (NPR) și efectul de oglindă a inelului de fibră neliniar (NOLM). Majoritatea rapoartelor privind generarea impulsurilor de rezonanță solitonică disipativă se bazează pe aceste două mecanisme de blocare a modului.
Data publicării: 09 oct. 2025