Proiectarea căii optice a lui 66 de femtosecundelaser cu mod blocat
Acest laser cu blocare de mod de 66 de femtosecunde este un laser cu fibră dopat cu yterbiu, cu cavitate liniară, care menține polarizarea totală și are un schimbător de fază nereciproc. Acesta realizează o blocare de mod la o frecvență fundamentală de 147 MHz. Prin ajustarea distanței dintre grile, se obține o lățime spectrală de 39,8 nm și o lățime a impulsului de 66 fs după compresia externă. La o putere mare de pompare, se obține o blocare de mod armonică de ordinul doi și trei cu frecvențe de repetiție de 294,1 MHz și 442,3 MHz.
Descrierea căii optice:
Rezonatorul este alcătuit din părțile optice spațiale de pe ambele părți și partea de fibră care menține polarizarea în mijloc. Partea spațială stângă include o oglindă cu reflexie totală (M1), o placă de undă λ/8 (EWP) și un rotator Faraday (FR). Combinația dintre EWP și FR poate fi utilizată ca schimbător de fază nereciproc, oferind o polarizare de fază nereciprocă, sporind astfel capacitatea de auto-pornire. Partea de fibră constă dintr-un dispozitiv integrat personalizat de multiplexare cu diviziune de lungime de undă - colimator (WDM-Colimator), o fibră de menținere a polarizării dopată cu yterbiu de 62 cm (Yb401-PM, CORACTIVE) și un colimator de fibră optică (Col). Fibra cu amplificare este pompată de o diodă laser (LD) monomodă de 976 nm cu o putere maximă de pompare de 1,4 W. Partea spațială dreaptă constă dintr-o placă cu jumătate de undă (HWP), un divizor de fascicul de polarizare (PBS), o pereche de rețele de transmisie (LightSmyth T-1000-1040-3212-94) și o oglindă cu reflexie totală (M2). Perechea de rețele de transmisie cu o densitate de linii de 1000 de linii/mm2 asigură compensarea dispersiei intra-cavitate. Distanța dintre cele două rețele poate fi ajustată printr-o treaptă. Lungimea spațiului liber de la colimator la cele două oglinzi de reflexie de pe ambele părți este de 5,5 cm, respectiv 6,5 cm.laseremite impulsuri într-o manieră polarizată liniar din PBS.
Principiul de funcționare:
Impulsul normalizat inițial transmis prin bucla intracavitară pornește de la PBS și este transmis către M1. Inițial, HWP va descompune impulsul în două componente ortogonale, apoi va intra în fibra optică care păstrează polarizarea și se va propaga de-a lungul axelor rapidă și lentă. Raportul de intensitate al impulsurilor de-a lungul celor două axe ortogonale este determinat de unghiul de rotație (θh) al HWP. În timpul propagării în fibra optică, din cauza efectelor neliniare, intensitatea asimetrică a impulsurilor polarizate ortogonale va provoca deplasări de fază neliniare legate de intensitate. Oglinda finală M1 permite impulsurilor ortogonale să treacă de două ori prin schimbătorul de fază și să se întoarcă la fibra optică care păstrează polarizarea. Impulsurile ortogonale dobândesc o deplasare de fază nereciprocă de π/2 și schimbă axa optică de propagare. Neconcordanța vitezei de grup dintre impulsurile polarizate ortogonale duce la compensarea efectului de deviație. În cele din urmă, impulsul acumulează diferite deplasări de fază neliniare și suferă interferențe la PBS. Ca polarizator, PBS permite trecerea impulsurilor cu starea de polarizare corespunzătoare, în timp ce restul este reflectat în afara cavității. Acest proces joacă rolul unui absorbant saturabil artificial în această cavitate liniară.laser opticCând distanța perechilor de rețea este redusă în continuare la 3,2 mm, marginea din stânga a spectrului devine semnificativ mai abruptă. În acest moment, dispersia netă a cavității este pozitivă, iar energia maximă a unui singur impuls este de 3,57 nJ. Curba de autocorelație a impulsului obținută prin compresia externă a impulsului cu cea mai mare lățime spectrală de 39,8 nm este ajustată printr-o funcție gaussiană, care este de 66 fs.
Data publicării: 25 februarie 2026