Конструкція оптичного шляху 66-фемтосекундноголазер із синхронізацією мод
Цей 66-фемтосекундний лазер із синхронізацією мод являє собою волоконний лазер з лінійним резонатором, легований ітербієм, зі збереженням всієї поляризації та невзаємним фазозсувом. Він досягає синхронізації мод на основній частоті 147 МГц. Регулюючи відстань між ґратками, отримують спектральну ширину 39,8 нм та тривалість імпульсу 66 фс після зовнішнього стиснення. При високій потужності накачування досягається синхронізація мод на гармоніках другого та третього порядку з частотами повторення 294,1 МГц та 442,3 МГц.
Опис оптичного тракту:
Резонатор складається з просторових оптичних частин з обох боків та волоконної частини, що підтримує поляризацію, посередині. Ліва просторова частина включає дзеркало повного відбиття (M1), хвильову пластину λ/8 (EWP) та ротатор Фарадея (FR). Комбінація EWP та FR може використовуватися як невзаємний фазозсув, забезпечуючи невзаємне фазове зміщення, тим самим підвищуючи здатність до самозапуску. Волоконна частина складається з інтегрованого пристрою мультиплексування по довжині хвилі – коліматора (WDM-Collimator), 62-сантиметрового легованого ітербієм волокна, що підтримує поляризацію (Yb401-PM, CORACTIVE), та волоконного коліматора (Col). Підсилювальне волокно накачується одномодовим лазерним діодом (ЛД) 976 нм з максимальною потужністю накачування 1,4 Вт. Права просторова частина складається з напівхвильової пластини (ПХП), поляризаційного розщеплювача променя (ППР), пари дифракціональних ґраток (LightSmyth T-1000-1040-3212-94) та дзеркала повного відбиття (M2). Пара пропускаючих ґраток з щільністю ліній 1000 ліній/мм2 забезпечує компенсацію внутрішньорезонаторної дисперсії. Відстань між двома ґратками можна регулювати за допомогою платформи. Довжина вільного простору від коліматора до двох відбиваючих дзеркал з обох боків становить 5,5 см та 6,5 см відповідно.лазервидає імпульси лінійно поляризованим чином з PBS.
Принцип роботи:
Початковий нормалізований імпульс, що передається через внутрішньорезонаторну петлю, починається з PBS та передається до M1. Спочатку HWP розкладає імпульс на дві ортогональні компоненти, а потім потрапляє в оптичне волокно, що зберігає поляризацію, та поширюється вздовж швидкої та повільної осей. Співвідношення інтенсивності імпульсів вздовж двох ортогональних осей визначається кутом повороту (θh) HWP. Під час поширення в оптичному волокні, через нелінійні ефекти, асиметрична інтенсивність ортогонально поляризованих імпульсів спричиняє нелінійні фазові зсуви, пов'язані з інтенсивністю. Кінцеве дзеркало M1 дозволяє ортогональним імпульсам двічі проходити через фазозсув та повертатися до оптичного волокна, що зберігає поляризацію. Ортогональні імпульси набувають невзаємного фазового зсуву π/2 та обмінюються оптичною віссю поширення. Невідповідність групової швидкості між ортогональними поляризованими імпульсами призводить до компенсації ефекту відхилення. Зрештою, імпульс накопичує різні нелінійні фазові зсуви та зазнає інтерференції в PBS. Як поляризатор, PBS дозволяє проходити відповідним імпульсам стану поляризації, тоді як решта відбивається з резонатора. Цей процес відіграє роль штучного насичуваного поглинача в цій лінійній порожниніоптичний лазерКоли відстань між парними ґратками ще більше зменшується до 3,2 мм, лівий край спектра стає значно крутішим. У цей час дисперсія сітки резонатора є позитивною, і досягається максимальна енергія одного імпульсу 3,57 нДж. Слід самокореляції імпульсу, отриманий шляхом зовнішнього стиснення імпульсу з найширшою спектральною шириною 39,8 нм, аппроксимується гаусовою функцією, яка становить 66 фс.
Час публікації: 25 лютого 2026 р.