Desain jalur optik serat polarized laser sempit-linewidth

Desain jalur optik serat polarizedsempit-linewidth laser

1. Tinjauan

1018 nm polarized serat sempit-linewidth laser. Panjang gelombang anu dianggo nyaéta 1018 nm, kakuatan kaluaran laser nyaéta 104 W, lebar spéktral 3 dB sareng 20 dB masing-masing ~ 21 GHz sareng ~ 72 GHz, rasio punah polarisasi nyaéta> 17.5 dB, sareng kualitas sinar anu luhur (2 x M - 1.62 sareng A 2 y M)Sistim laserkalawan efisiensi lamping 79% (∼ 1,63).

2. Pedaran jalur optik

Dina hijiserat polarized laser sempit-linewidth, anu linier polarized serat laser osilator diwangun ku sapasang gratings serat polarisasi-ngajaga sarta 1.5-méteran-panjang 10/125 μm ytterbium-doped ganda-clad polarisasi-ngajaga serat salaku medium gain. Koéfisién nyerep serat optik ieu dina 976 nm nyaéta 5 dB/m. Osilator laser dipompa ku panjang gelombang 976 nm dikoncilaser semikonduktorkalawan kakuatan maksimum 27 W ngaliwatan polaritas-ngajaga (1 + 1) × 1 beam combiner. Kisi pantulan anu luhur gaduh réfléksitivitas langkung ti 99%, sareng bandwidth refleksi 3 dB kirang langkung 0,22 nm. Reflektivitas rendah tina grating nyaéta 40%, sareng bandwidth refleksi 3 dB kirang langkung 0,216 nm. Panjang gelombang pantulan sentral duanana gratings aya dina 1018 nm. Pikeun nyaimbangkeun kakuatan kaluaran resonator laser sareng rasio suprési ASE, réfléktifitas grating anu handap dioptimalkeun pikeun 40%. Serat buntut tina grating cerminan tinggi ieu ngahiji jeung serat gain, sedengkeun serat buntut tina grating low-pantulan diputer 90 ° sarta ngahiji kana serat buntut tina filter cladding. Ku kituna, posisi puncak panjang gelombang pantulan sumbu-gancang tina kisi-réfleksi luhur cocog sareng panjang gelombang pantulan sumbu-lambat tina kisi-réfleksi low. Ku cara kieu, ngan hiji laser polarized bisa osilasi dina rongga résonansi. Lampu pompa sésana dina cladding serat optik ieu disaring kaluar ku filter cladding timer dijieun lebur kana rongga resonant, sarta pigtail kaluaran beveled ku 8 ° pikeun nyegah eupan balik tungtung beungeut jeung osilasi parasit.

3. Latar pangaweruh

Mékanisme generasi laser serat polarized linier: Alatan birefringence stress, serat polarisasi-ngajaga pir ngawangun boga dua sumbu polarisasi ortogonal, katelah sumbu gancang jeung sumbu slow. Sacara umum, kumargi indéks réfraktif sumbu lambat langkung ageung tibatan sumbu gancang, kisi anu ditulis dina serat anu ngajaga polarisasi gaduh dua panjang gelombang sentral anu béda. Rongga résonansi tina laser serat polarisasi linier biasana diwangun ku dua gratings polarisasi-ngajaga. Panjang gelombang kisi-réfleksi rendah sareng kisi-réfleksi tinggi dina sumbu gancang sareng sumbu lambat masing-masing. Nalika rubakpita pantulan grating anu ngajaga polarisasi cukup sempit, spéktra transmisi dina sumbu gancang sareng arah sumbu anu laun tiasa dipisahkeun, sareng duanana panjang gelombang tiasa ngageter dina rohangan résonansi. Numutkeun prinsip osilasi dual-panjang gelombang tina grating polarisasi-ngajaga, dina percobaan, metoda las paralel bisa diadopsi pikeun ngahontal eta. Salila las, sumbu polarisasi-ngajaga tina dua gratings anu Blok. Ku cara kieu, dua puncak transmisi tina grating cerminan tinggi pakait jeung grating low-cerminan, sahingga kaluaran laser dual-panjang gelombang bisa direalisasikeun.

Dina sistem laser polarisasi-ngajaga sabenerna, skew linier mangrupa indikator penting pikeun evaluating ciri kaluaran lasers polarized linier. Sacara umum, période kisi-pantulan luhur langkung ageung tibatan kisi-kisi pantulan rendah. Pikeun ngahontal laser polarisasi linier kalayan nilai PER anu luhur, ngan ukur hiji puncak polarisasi anu kedah ngageter. Nalika sumbu gancang tina grating low-reflectance sapanjang sumbu slow tina grating tinggi-reflectance, The panjang gelombang sentral dina arah sumbu gancang tina grating low-pantulan pakait jeung nu di arah sumbu slow tina grating tinggi-cerminan, sedengkeun puncak transmisi dina arah sumbu slow tina grating low-cerminan tina arah sumbu-refleksi gancang teu pakait jeung sumbu luhur grating. Ku cara kieu, hiji puncak transmisi tiasa ngageter. Nya kitu, nalika sumbu slow grating low-pantulan sapanjang sumbu gancang tina grating reflectance tinggi, panjang gelombang sentral sumbu slow grating low-pantulan pakait jeung sumbu gancang tina grating reflectance tinggi, sedengkeun puncak transmisi sumbu gancang tina grating low-pantulan teu pakait jeung grating low-pantulan luhur. Ku cara kieu, hiji puncak transmisi ogé tiasa ngageter. Kadua tina dua metode di luhur tiasa ngahontal kaluaran laser polarisasi linier. Numutkeun kana prinsip osilasi laser polarisasi linier panjang gelombang tunggal tina grating anu ngajaga polarisasi, dina percobaan, metode splicing ortogonal tiasa diadopsi pikeun ngahontal éta. Nalika Sudut splicing tina sumbu polarisasi-ngajaga tina grating cerminan tinggi jeung grating cerminan low nyaeta 90 °, puncak transmisi dina arah sumbu slow tina grating cerminan tinggi pakait jeung puncak transmisi dina arah sumbu gancang tina grating cerminan low, sahingga kaluaran tina single-panjang gelombang linearly polarized serat laser bisa direalisasikeun.