Дизајн на оптичка патека на ласерот со заклучен режим од 66 фемтосекунди

Дизајн на оптичка патека од 66 фемтосекундиласер со заклучен режим
Овој ласер со заклучен режим од 66 фемтосекунди е линеарен ласер со влакна допирани со итербиум и одржување на целосна поларизација со нереципрочен фазен поместувач. Постигнува заклучување на основниот фреквентен режим од 147 MHz. Со прилагодување на растојанието помеѓу решетките, се добиваат спектрална ширина од 39,8 nm и ширина на импулсот од 66 fs по надворешна компресија. При висока моќност на пумпата, се постигнува заклучување на хармоничниот режим од втор и трет ред со фреквенции на повторување од 294,1 MHz и 442,3 MHz.

Опис на оптичката патека:
Резонаторот се состои од просторни оптички делови од двете страни и дел од влакната што ја одржуваат поларизацијата во средината. Левиот просторен дел вклучува огледало за целосно рефлектиране (M1), λ/8 бранова плоча (EWP) и Фарадеев ротатор (FR). Комбинацијата од EWP и FR може да се користи како нереципрочен фазен поместувач, обезбедувајќи нереципрочно фазно поларизиране, со што се подобрува способноста за самостартуване. Делот од влакната се состои од интегриран уред со прилагодено мултиплексирање - колиматор со бранова должина (WDM-Collimator), 62 cm влакно за одржување на поларизацијата допирано со итербиум (Yb401-PM, CORACTIVE) и колиматор од оптички влакна (Col). Влакното за засилување се пумпа со едномодна ласерска диода (LD) од 976 nm со максимална моќност на пумпање од 1,4 W. Десниот просторен дел се состои од полубранова плоча (HWP), разделувач на поларизациски зрак (PBS), пар решетки (LightSmyth T-1000-1040-3212-94) и огледало за целосна рефлексија (M2). Парот решетки за пренос со густина на линии од 1000 линии/mm обезбедува компензација на дисперзија во внатрешноста на шуплината. Растојанието помеѓу двете решетки може да се прилагоди со степен. Должината на слободниот простор од колиматорот до двете рефлектирачки огледала од двете страни е 5,5 cm и 6,5 cm, соодветно.ласериспраќа импулси на линеарно поларизиран начин од PBS.
Принцип на работа:
Првичниот нормализиран импулс пренесен преку интракавиталната јамка започнува од PBS и се пренесува до M1. Првично, HWP ќе го разложи импулсот на две ортогонални компоненти, а потоа ќе влезе во оптичкото влакно што ја зачувува поларизацијата и ќе се шири по брзата и бавната оска. Односот на интензитетот на импулсите по двете ортогонални оски се одредува со аголот на ротација (θh) на HWP. За време на ширењето во оптичкото влакно, поради нелинеарни ефекти, асиметричниот интензитет на ортогоналните поларизирани импулси ќе предизвика нелинеарни фазни поместувања поврзани со интензитетот. Крајното огледало M1 им овозможува на ортогоналните импулси двапати да поминат низ фазниот поместувач и да се вратат во оптичкото влакно што ја зачувува поларизацијата. Ортогоналните импулси добиваат π/2 нереципрочно фазно поместување и ја разменуваат оптичката оска на ширење. Несовпаѓањето на групната брзина помеѓу ортогоналните поларизирани импулси води до компензација на ефектот на девијација. Конечно, импулсот акумулира различни нелинеарни фазни поместувања и претрпува интерференција на PBS. Како поларизатор, PBS овозможува соодветните импулси на состојбата на поларизација да поминат низ нив, додека остатокот се одбива од шуплината. Овој процес игра улога на вештачки заситувачки апсорбер во оваа линеарна шуплина.оптички ласерКога растојанието помеѓу паровите на решетката дополнително се намалува на 3,2 mm, левиот раб на спектарот станува значително пострмен. Во овој момент, нето дисперзијата на шуплината е позитивна и се добива максимална енергија на еден импулс од 3,57 nJ. Трагата на самокорелација на импулсот добиена со надворешна компресија на импулсот со најширока спектрална ширина од 39,8 nm е прилагодена со Гаусова функција, која е 66 fs.