직사각형 펄스 레이저의 광 경로 설계

직사각형의 광로 설계펄스 레이저

광 경로 설계 개요

비선형 파이버 링 미러 구조를 기반으로 한 수동 모드 잠금 이중 파장 소산 솔리톤 공진 툴륨 첨가 파이버 레이저입니다.

2. 광 경로 설명

이중 파장 소산성 솔리톤 공진 툴륨 도핑파이버 레이저“8″ 모양의 캐비티 구조 설계를 채택했습니다(그림 1).

왼쪽 부분은 주요 단방향 루프이고 오른쪽 부분은 비선형 광섬유 루프 미러 구조입니다.왼쪽 단방향 루프에는 번들 분할기, 2.7m 툴륨 도핑 광섬유(SM-TDF-10P130-HE) 및 결합 계수가 90:10인 2μm 대역 광섬유 커플러가 포함됩니다.편광 의존성 분리기(PDI) 1개, 편광 제어기(편광 제어기: PC) 2개, 0.41m 편광 유지 광섬유(PMF) 1개.오른쪽의 비선형 광섬유 링 미러 구조는 왼쪽 단방향 루프에서 오른쪽의 비선형 광섬유 링 미러로 계수가 90:10인 2×2 구조 광 커플러를 통해 빛을 결합하여 구현됩니다.오른쪽의 비선형 광섬유 링 미러 구조에는 75m 길이의 광섬유(SMF-28e)와 편광 제어기가 포함됩니다. 75m 단일 모드 광섬유를 사용하여 비선형 효과를 향상시켰습니다. 여기서는 90:10 광섬유 커플러를 사용하여 시계 방향과 반시계 방향 전파 사이의 비선형 위상차를 증가시켰습니다. 이 이중 파장 구조의 총 길이는 89.5m입니다. 이 실험 장치에서 펌프 광은 먼저 빔 결합기를 통과하여 이득 매질인 툴륨 도핑 광섬유에 도달합니다. 툴륨 도핑 광섬유 다음에 90:10 커플러가 연결되어 에너지의 90%를 공동 내부로 순환시키고 10%를 공동 외부로 방출합니다. 동시에, 복굴절 Lyot 필터는 두 개의 편광 제어기 사이에 위치한 편광 유지 광섬유와 분광 파장을 필터링하는 역할을 하는 편광판으로 구성됩니다.

3. 배경 지식

현재 펄스 레이저의 펄스 에너지를 증가시키는 두 가지 기본적인 방법이 있습니다. 한 가지 방법은 비선형 효과를 직접적으로 줄이는 것입니다. 여기에는 신장 펄스, 거대 처프 발진기, 빔 분할 펄스 레이저 등에 대한 분산 관리 사용 등 다양한 방법을 통해 펄스의 피크 전력을 낮추는 것이 포함됩니다. 또 다른 방법은 자기 유사성 및 직사각형 펄스와 같이 더 비선형적인 위상 축적을 견딜 수 있는 새로운 메커니즘을 찾는 것입니다. 위에서 언급한 방법은 펄스 에너지를 성공적으로 증폭할 수 있습니다.펄스 레이저수십 나노줄까지. 소산 솔리톤 공명(소산 솔리톤 공명: DSR)은 2008년 N. Akhmediev 등이 처음 제안한 직사각형 임펄스 형성 메커니즘입니다. 소산 솔리톤 공명 펄스의 특징은 진폭을 일정하게 유지하면서 비파동 분리 직사각형 펄스의 펄스 폭과 에너지가 펌프 전력의 증가에 따라 단조롭게 증가한다는 것입니다. 이는 단일 펄스 에너지에 대한 기존 솔리톤 이론의 한계를 어느 정도 극복합니다. 소산 솔리톤 공명은 비선형 편광 회전 효과(NPR) 및 비선형 파이버 링 미러 효과(NOLM)와 같은 포화 흡수 및 역포화 흡수를 구성하여 달성할 수 있습니다. 소산 솔리톤 공명 펄스 생성에 대한 대부분의 보고서는 이 두 가지 모드 잠금 메커니즘을 기반으로 합니다.