Cuncepimentu di u percorsu otticu di u laser à larghezza di linea stretta in fibra polarizzata

Cuncepimentu di u percorsu otticu di a fibra polarizzatalaser à larghezza di linea stretta

1. Panoramica

Laser à fibra polarizzata à larghezza di linea stretta di 1018 nm. A lunghezza d'onda di travagliu hè 1018 nm, a putenza di uscita di u laser hè 104 W, e larghezze spettrali di 3 dB è 20 dB sò ~21 GHz è ~72 GHz rispettivamente, u rapportu di estinzione di polarizazione hè >17,5 dB, è a qualità di u fasciu hè alta (2 x M - 1,62 è 2 y M).sistema lasercù una efficienza di pendenza di 79% (∼1,63).

2. Descrizzione di u percorsu otticu

In unlaser à larghezza di linea stretta à fibra polarizzata, l'oscillatore laser à fibra polarizzata linearmente hè cumpostu da una coppia di reticoli di fibra chì mantenenu a polarizazione è una fibra di mantenimentu di a polarizazione à doppia rivestitura drogata cù itterbiu di 10/125 μm di lunghezza 1,5 metri cum'è mezu di guadagnu. U coefficientu d'assorbimentu di sta fibra ottica à 976 nm hè di 5 dB/m. L'oscillatore laser hè pompatu da un sensore di lunghezza d'onda di 976 nm bloccatu.laser à semiconduttorecù una putenza massima di 27 W attraversu un combinatore di fasciu (1+1)×1 chì mantene a polarità. A griglia di alta riflessione hà una riflettività di più di 99%, è a larghezza di banda di riflessione di 3 dB hè di circa 0,22 nm. A bassa riflettività di a griglia hè di 40%, è a larghezza di banda di riflessione di 3 dB hè di circa 0,216 nm. E lunghezze d'onda di riflessione cintrali di e duie griglie sò à 1018 nm. Per equilibrà a putenza di uscita di u risonatore laser è u rapportu di soppressione ASE, a bassa riflettività di a griglia hè stata ottimizzata à 40%. A fibra di coda di a griglia di alta riflessione hè fusa à a fibra di guadagnu, mentre chì a fibra di coda di a griglia di bassa riflessione hè rotata di 90° è fusa à a fibra di coda di u filtru di rivestimentu. Cusì, a pusizione di piccu di a lunghezza d'onda di riflessione di l'asse rapidu di a griglia di alta riflessione currisponde à quella di a lunghezza d'onda di riflessione di l'asse lentu di a griglia di bassa riflessione. In questu modu, solu un laser polarizatu pò oscillà in a cavità risonante. A luce di pompa restante in u rivestimentu di fibra ottica hè filtrata da un filtru di rivestimentu fattu in casa fusu in a cavità risonante, è a treccia di uscita hè smussata di 8° per impedisce u feedback di a faccia finale è l'oscillazione parassitaria.

3. Cunniscenze di basa

U mecanismu di generazione di laser à fibra polarizzata linearmente: A causa di a birefringenza di stress, a fibra in forma di pera chì mantene a polarizazione hà dui assi di polarizazione ortogonali, cunnisciuti cum'è l'asse veloce è l'asse lentu. In generale, postu chì l'indice di rifrazione di l'asse lentu hè più grande di quellu di l'asse veloce, u reticolo scrittu nantu à a fibra chì mantene a polarizazione hà duie diverse lunghezze d'onda cintrali. A cavità risonante di un laser à fibra polarizzata linearmente hè generalmente cumposta da dui reticoli chì mantenenu a polarizazione. E lunghezze d'onda di u reticolo à bassa riflessione è di u reticolo à alta riflessione nantu à l'asse veloce è l'asse lentu currispondenu rispettivamente. Quandu a larghezza di banda di riflessione di u reticolo chì mantene a polarizazione hè abbastanza stretta, i spettri di trasmissione in e direzzioni di l'asse veloce è di l'asse lentu ponu esse separati, è e duie lunghezze d'onda ponu vibrà in a cavità risonante. Sicondu u principiu di oscillazione à doppia lunghezza d'onda di u reticolo chì mantene a polarizazione, in l'esperimentu, u metudu di saldatura parallela pò esse aduttatu per ottene questu. Durante a saldatura, l'assi di mantenimentu di a polarizazione di i dui reticoli sò allineati. In questu modu, i dui picchi di trasmissione di u reticolo à alta riflessione currispondenu à quelli di u reticolo à bassa riflessione, è cusì si pò ottene una pruduzzione laser à doppia lunghezza d'onda.

In i sistemi attuali di mantenimentu di a polarizazione laser, l'asimmetria lineare hè un indicatore impurtante per valutà e caratteristiche di output di i laser polarizzati linearmente. In generale, u periodu di una griglia à alta riflettanza hè più grande di quellu di una griglia à bassa riflettanza. Per ottene un laser polarizatu linearmente cù un valore PER altu, solu un piccu di polarizazione deve vibrà. Quandu l'asse veloce di a griglia à bassa riflettanza hè longu l'asse lentu di a griglia à alta riflettanza, a lunghezza d'onda cintrale in a direzzione di l'asse veloce di a griglia à bassa riflessione currisponde à quella in a direzzione di l'asse lentu di a griglia à alta riflessione, mentre chì u piccu di trasmissione in a direzzione di l'asse lentu di a griglia à bassa riflessione ùn currisponde micca à u piccu di trasmissione in a direzzione di l'asse veloce di a griglia à alta riflessione. In questu modu, un piccu di trasmissione pò esse vibratu. In listessu modu, quandu l'asse lentu di una griglia à bassa riflettanza hè longu l'asse veloce di una griglia à alta riflettanza, a lunghezza d'onda cintrale di l'asse lentu di a griglia à bassa riflettanza currisponde à quella di l'asse veloce di a griglia à alta riflettanza, mentre chì u piccu di trasmissione di l'asse veloce di a griglia à bassa riflettanza ùn currisponde micca à quellu di l'asse lentu di a griglia à alta riflettanza. In questu modu, un piccu di trasmissione pò ancu esse vibratu. Tramindui i dui metudi sopra citati ponu ottene una pruduzzione laser polarizzata linearmente. Sicondu u principiu di oscillazione laser polarizzata linearmente à lunghezza d'onda unica di a griglia chì mantene a polarizazione, in l'esperimentu, u metudu di splicing ortogonale pò esse aduttatu per ottene questu. Quandu l'angulu di splicing di l'assi di mantenimentu di a polarizazione di a griglia à alta riflessione è di a griglia à bassa riflessione hè di 90°, u piccu di trasmissione in a direzzione di l'asse lentu di a griglia à alta riflessione currisponde à u piccu di trasmissione in a direzzione di l'asse veloce di a griglia à bassa riflessione, è cusì si pò realizà a pruduzzione di un laser à fibra polarizzata linearmente à lunghezza d'onda unica.