Конструкция оптического пути прямоугольнаяимпульсные лазеры
Обзор конструкции оптического пути
Пассивный синхронизированный по модам двухволновый диссипативный солитонный резонансный тулиевый волоконный лазер на основе нелинейной волоконной кольцевой зеркальной структуры.
2. Описание оптического пути
Двухволновой диссипативный солитонный резонансный, легированный тулиемволоконный лазеримеет полостную конструкцию в форме буквы «8» (рисунок 1).
Левая часть представляет собой основной однонаправленный контур, а правая часть — нелинейную волоконно-оптическую петлевую зеркальную структуру. Левая однонаправленная петля включает в себя разделитель пучка, 2,7-метровое легированное тулием оптическое волокно (SM-TDF-10P130-HE) и 2-мкм оптоволоконный ответвитель с коэффициентом связи 90:10. Один поляризационно-зависимый вентиль (PDI), два контроллера поляризации (контроллеры поляризации: PC), 0,41-м волокно с сохранением поляризации (PMF). Нелинейная волоконно-оптическая кольцевая зеркальная структура справа получается путем соединения света из левого однонаправленного контура с нелинейным волоконно-оптическим кольцевым зеркалом справа через оптический ответвитель структуры 2×2 с коэффициентом связи 90:10. Нелинейная волоконно-оптическая кольцевая зеркальная структура справа включает в себя 75-метровое оптоволоконное оптоволокно (SMF-28e) и контроллер поляризации. Для усиления нелинейного эффекта используется 75-метровое одномодовое оптическое волокно. Здесь используется оптический ответвитель 90:10 для увеличения нелинейной разности фаз между распространением по часовой стрелке и против часовой стрелки. Общая длина этой двухволновой структуры составляет 89,5 метров. В этой экспериментальной установке свет накачки сначала проходит через объединитель пучков, чтобы достичь среды усиления – оптического волокна, легированного тулием. После оптического волокна, легированного тулием, подключается ответвитель 90:10 для циркуляции 90% энергии внутри резонатора и отправки 10% энергии из резонатора. В то же время, двулучепреломляющий фильтр Лио состоит из сохраняющего поляризацию оптического волокна, расположенного между двумя контроллерами поляризации, и поляризатора, который играет роль в фильтрации спектральных длин волн.
3. Базовые знания
В настоящее время существует два основных метода увеличения энергии импульсов импульсных лазеров. Один из них заключается в прямом снижении нелинейных эффектов, включая снижение пиковой мощности импульсов различными методами, такими как управление дисперсией для растянутых импульсов, гигантские чирпированные генераторы, лазеры с разделением пучка и т.д. Другой подход заключается в поиске новых механизмов, способных выдерживать более нелинейное накопление фазы, таких как самоподобие и прямоугольные импульсы. Вышеупомянутый метод позволяет успешно усиливать энергию импульсовимпульсный лазердо десятков наноджоулей. Диссипативный солитонный резонанс (ДСР) — механизм формирования прямоугольных импульсов, впервые предложенный Н. Ахмедиевым и др. в 2008 году. Особенностью импульсов диссипативного солитонного резонанса является то, что при сохранении постоянной амплитуды ширина и энергия нерасщепленного прямоугольного импульса монотонно увеличиваются с ростом мощности накачки. Это, в определенной степени, снимает ограничение традиционной теории солитонов на энергию одиночного импульса. Диссипативный солитонный резонанс может быть получен путем построения насыщенного поглощения и обратного насыщенного поглощения, таких как эффект нелинейного вращения поляризации (NPR) и эффект нелинейного волоконного кольцевого зеркала (NOLM). Большинство отчетов по генерации импульсов диссипативного солитонного резонанса основаны на этих двух механизмах синхронизации мод.
Время публикации: 09 октября 2025 г.