Конструкція оптичного шляху прямокутної формиімпульсні лазери
Огляд конструкції оптичного тракту
Пасивний модосинхронізований двохвильовий дисипативний солітонний резонансний волоконний лазер, легований тулієм, на основі нелінійної волоконно-кільцевої дзеркальної структури.
2. Опис оптичного шляху
Двохвильовий дисипативний солітонний резонансний легований туліємволоконний лазервикористовує конструкцію порожнини у формі «8» (рис. 1).
Ліва частина — це основна односпрямована петля, а права — це нелінійна структура дзеркала з оптичним волокном. Ліва односпрямована петля включає розгалужувач, 2,7-метрове оптичне волокно, леговане тулієм (SM-TDF-10P130-HE), та 2-мікронний оптичний з'єднувач з коефіцієнтом зв'язку 90:10. Один поляризаційно-залежний ізолятор (PDI), два контролери поляризації (контролери поляризації: PC), 0,41-метрове волокно з підтримкою поляризації (PMF). Нелінійна структура кільцевого дзеркала з оптичним волокном праворуч досягається шляхом підключення світла від лівої односпрямованої петлі до нелінійного кільцевого дзеркала з оптичним волокном праворуч через оптичний з'єднувач структури 2×2 з коефіцієнтом 90:10. Нелінійна структура кільцевого дзеркала з оптичним волокном праворуч включає 75-метрове оптичне волокно (SMF-28e) та контролер поляризації. Для посилення нелінійного ефекту використовується 75-метрове одномодове оптичне волокно. Тут використовується оптичний волоконний з'єднувач 90:10 для збільшення нелінійної різниці фаз між поширенням за годинниковою стрілкою та проти годинникової стрілки. Загальна довжина цієї структури з двома довжинами хвиль становить 89,5 метрів. У цій експериментальній установці світло накачування спочатку проходить через об'єднувач променів, щоб досягти підсилюючого оптичного волокна, легованого тулієм. Після оптичного волокна, легованого тулієм, підключається з'єднувач 90:10 для циркуляції 90% енергії всередині резонатора та виведення 10% енергії з резонатора. Водночас двопроменезаломлюючий фільтр Ліота складається з оптичного волокна, що підтримує поляризацію, розташованого між двома контролерами поляризації та поляризатором, який відіграє роль у фільтрації спектральних довжин хвиль.
3. Базові знання
Наразі існують два основні методи збільшення енергії імпульсів імпульсних лазерів. Один з підходів полягає у безпосередньому зменшенні нелінійних ефектів, включаючи зниження пікової потужності імпульсів за допомогою різних методів, таких як використання керування дисперсією для розтягнутих імпульсів, гігантських чирпованих осциляторів та імпульсних лазерів з розщепленням променя тощо. Інший підхід полягає у пошуку нових механізмів, які можуть переносити більше нелінійного накопичення фази, таких як самоподібність та прямокутні імпульси. Вищезгаданий метод може успішно посилювати енергію імпульсу...імпульсний лазердо десятків наноджоулів. Дисипативний солітоний резонанс (Dissipative soliton resonance: DSR) – це механізм формування прямокутних імпульсів, вперше запропонований Н. Ахмедієвим та ін. у 2008 році. Характерною рисою дисипативних солітонних резонансних імпульсів є те, що при збереженні постійної амплітуди ширина імпульсу та енергія нерозщеплюваного прямокутного імпульсу монотонно зростають зі збільшенням потужності накачування. Це певною мірою долає обмеження традиційної теорії солітонів щодо енергії одного імпульсу. Дисипативний солітоний резонанс може бути досягнутий шляхом побудови насиченого поглинання та зворотного насиченого поглинання, таких як ефект обертання нелінійної поляризації (NPR) та нелінійний ефект волоконного кільцевого дзеркала (NOLM). Більшість повідомлень про генерацію дисипативних солітонних резонансних імпульсів базуються на цих двох механізмах синхронізації мод.
Час публікації: 09 жовтня 2025 р.