עיצוב נתיב אופטי של לייזרים מלבניים פעומים

עיצוב נתיב אופטי של מלבנילייזרים פועמים

סקירה כללית של תכנון נתיב אופטי

לייזר סיבים סוליטוניים דיסיפטיביים דו-אורכיים רזוננטיים מסוממים בתוליום, המבוסס על מבנה מראה טבעתי סיבים לא ליניארי.

2. תיאור נתיב אופטי

סוליטון רזוננטי בעל אורך גל כפול מסומם בתוליוםלייזר סיביםמאמץ עיצוב מבנה חלל בצורת "8" (איור 1).

החלק השמאלי הוא הלולאה החד-כיוונית הראשית, בעוד שהחלק הימני הוא מבנה מראה של לולאת סיב אופטי לא ליניארי. הלולאה החד-כיוונית השמאלית כוללת מפצל צרורות, סיב אופטי מסומם בתוליום באורך 2.7 מטר (SM-TDF-10P130-HE), ומצמד סיב אופטי באורך 2 מיקרומטר עם מקדם צימוד של 90:10. מבודד תלוי-קיטוב (PDI) אחד, שני בקרי קיטוב (בקרי קיטוב: PC), וסיב תחזוקת קיטוב (PMF) באורך 0.41 מטר. מבנה מראה הטבעת של הסיב האופטי הלא ליניארי מימין מושג על ידי צימוד האור מהלולאה החד-כיוונית השמאלית למראה הטבעת של הסיב האופטי הלא ליניארי מימין באמצעות מצמד אופטי בעל מבנה 2×2 עם מקדם של 90:10. מבנה מראה הטבעת של הסיב האופטי הלא ליניארי מימין כולל סיב אופטי באורך 75 מטר (SMF-28e) ובקר קיטוב. סיב אופטי חד-מצבי באורך 75 מטר משמש לשיפור האפקט הלא ליניארי. כאן, מצמד סיב אופטי ביחס של 90:10 משמש להגדלת הפרש הפאזה הלא ליניארי בין התפשטות עם כיוון השעון ונגד כיוון השעון. האורך הכולל של מבנה אורכי גל כפול זה הוא 89.5 מטרים. במערך ניסיוני זה, אור המשאבה עובר תחילה דרך משלב אלומה כדי להגיע לסיב האופטי המסומם בתוליום למדיום ההגבר. לאחר הסיב האופטי המסומם בתוליום, מחובר מצמד 90:10 כדי להזרים 90% מהאנרגיה בתוך החלל ולשלוח 10% מהאנרגיה אל מחוץ לחלל. במקביל, מסנן Lyot בעל שבירה כפולה מורכב מסיב אופטי לשמירת קיטוב הממוקם בין שני בקרי קיטוב ומקטב, אשר ממלא תפקיד בסינון אורכי גל ספקטרליים.

3. ידע רקע

כיום, ישנן שתי שיטות בסיסיות להגדלת אנרגיית הפולס של לייזרים פולסים. גישה אחת היא להפחית באופן ישיר את ההשפעות הלא ליניאריות, כולל הורדת שיא הספק הפולסים באמצעות שיטות שונות, כגון שימוש בניהול פיזור עבור פולסים מתוחים, מתנדי ציוץ ענקיים ולייזרי פולסים מפצלי קרן וכו'. גישה נוספת היא לחפש מנגנונים חדשים שיכולים לסבול יותר הצטברות פאזה לא ליניארית, כגון פולסים של דמיון עצמי ופולסים מלבניים. השיטה שהוזכרה לעיל יכולה להגביר בהצלחה את אנרגיית הפולס של...לייזר פועםעד עשרות ננו-ג'אולים. תהודה סוליטונית דיסיפטיבית (DSR) היא מנגנון יצירת דחפים מלבניים שהוצע לראשונה על ידי נ. אחמדייב ואחרים בשנת 2008. המאפיין של פולסי תהודה סוליטונית דיסיפטיביים הוא שבעוד שהאמפליטודה נשארת קבועה, רוחב הפולס והאנרגיה של הפולס המלבני המתפצל ללא גלים גדלים באופן מונוטוני עם הגדלת עוצמת המשאבה. זה, במידה מסוימת, שובר את המגבלה של תיאוריית הסוליטונים המסורתית על אנרגיית פולס יחיד. ניתן להשיג תהודה סוליטונית דיסיפטיבית על ידי בניית בליעה רוויה ובליעה רוויה הפוכה, כגון אפקט סיבוב הקיטוב הלא ליניארי (NPR) ואפקט מראה טבעתי סיבים לא ליניארי (NOLM). רוב הדיווחים על יצירת פולסי תהודה סוליטונית דיסיפטיביים מבוססים על שני מנגנוני נעילת מצבים אלה.