Progettazione del percorso ottico di forma rettangolarelaser pulsati
Panoramica della progettazione del percorso ottico
Laser a fibra risonante solitonica dissipativa a doppia lunghezza d'onda, drogato al tulio, con modalità passiva bloccata, basato su una struttura a specchio ad anello in fibra non lineare.
2. Descrizione del percorso ottico
Il solitone risonante dissipativo a doppia lunghezza d'onda drogato al tuliolaser a fibraadotta un design con struttura a cavità a forma di “8″ (Figura 1).
La parte sinistra è il loop unidirezionale principale, mentre la parte destra è una struttura a specchio ad anello in fibra ottica non lineare. Il loop unidirezionale sinistro include un divisore di fascio, una fibra ottica drogata al tulio da 2,7 m (SM-TDF-10P130-HE) e un accoppiatore in fibra ottica con banda da 2 μm con un coefficiente di accoppiamento di 90:10. Un isolatore dipendente dalla polarizzazione (PDI), due controllori di polarizzazione (controllori di polarizzazione: PC), una fibra a mantenimento della polarizzazione (PMF) da 0,41 m. La struttura a specchio ad anello in fibra ottica non lineare sulla destra è realizzata accoppiando la luce dal loop unidirezionale sinistro allo specchio ad anello in fibra ottica non lineare sulla destra tramite un accoppiatore ottico con struttura 2x2 con un coefficiente di 90:10. La struttura a specchio ad anello in fibra ottica non lineare sulla destra include una fibra ottica lunga 75 metri (SMF-28e) e un controllore di polarizzazione. Per migliorare l'effetto non lineare, viene utilizzata una fibra ottica monomodale da 75 metri. In questo caso, viene impiegato un accoppiatore in fibra ottica 90:10 per aumentare la differenza di fase non lineare tra la propagazione oraria e quella antioraria. La lunghezza totale di questa struttura a doppia lunghezza d'onda è di 89,5 metri. In questa configurazione sperimentale, la luce di pompaggio passa prima attraverso un combinatore di fascio per raggiungere il mezzo di guadagno in fibra ottica drogata al tulio. Dopo la fibra ottica drogata al tulio, viene collegato un accoppiatore 90:10 per far circolare il 90% dell'energia all'interno della cavità e inviare il 10% dell'energia all'esterno. Allo stesso tempo, un filtro di Lyot birifrangente è composto da una fibra ottica a mantenimento della polarizzazione, posizionata tra due controllori di polarizzazione e un polarizzatore, che svolge un ruolo nel filtraggio delle lunghezze d'onda spettrali.
3. Conoscenze di base
Attualmente, esistono due metodi di base per aumentare l'energia degli impulsi dei laser pulsati. Un approccio consiste nel ridurre direttamente gli effetti non lineari, inclusa la riduzione della potenza di picco degli impulsi attraverso vari metodi, come l'utilizzo della gestione della dispersione per impulsi allungati, oscillatori giganti chirped e laser pulsati a divisione di fascio, ecc. Un altro approccio consiste nel ricercare nuovi meccanismi in grado di tollerare un accumulo di fase più non lineare, come l'autosimilarità e gli impulsi rettangolari. Il metodo sopra menzionato può amplificare con successo l'energia degli impulsi.laser pulsatoa decine di nanojoule. La risonanza solitonica dissipativa (Dissipative soliton resonance: DSR) è un meccanismo di formazione di impulsi rettangolari proposto per la prima volta da N. Akhmediev et al. nel 2008. La caratteristica degli impulsi di risonanza solitonica dissipativa è che, mantenendo costante l'ampiezza, la larghezza e l'energia dell'impulso rettangolare non-wave splitting aumentano monotonicamente con l'aumento della potenza della pompa. Questo, in una certa misura, supera la limitazione della tradizionale teoria solitonica sull'energia del singolo impulso. La risonanza solitonica dissipativa può essere ottenuta costruendo un assorbimento saturo e un assorbimento saturo inverso, come l'effetto di rotazione della polarizzazione non lineare (NPR) e l'effetto specchio ad anello in fibra non lineare (NOLM). La maggior parte dei rapporti sulla generazione di impulsi di risonanza solitonica dissipativa si basa su questi due meccanismi di mode-locking.
Data di pubblicazione: 09-10-2025