Desain jalur optik laser serat terpolarisasi kanthi jembar garis sempit

Desain jalur optik serat terpolarisasilaser jembar garis sempit

1. Ringkesan

Laser kanthi jembar garis sempit serat terpolarisasi 1018 nm. Dawane gelombang kerjane yaiku 1018 nm, daya output laser yaiku 104 W, jembar spektral 3 dB lan 20 dB yaiku ~21 GHz lan ~72 GHz, rasio pambusakan polarisasi yaiku >17,5 dB, lan kualitas sinar dhuwur (2 x M – 1,62 lan 2 y M) Asistem laserkanthi efisiensi lereng 79% (∼1,63).

2. Katrangan jalur optik

Ing sawijininglaser serat terpolarisasi kanthi jembar garis sempit, osilator laser serat terpolarisasi linier kasusun saka sepasang kisi-kisi serat sing njaga polarisasi lan serat sing njaga polarisasi dobel sing didoping ytterbium 10/125 μm dawane 1,5 meter minangka medium gain. Koefisien penyerapan serat optik iki ing 976 nm yaiku 5 dB/m. Osilator laser dipompa dening dawa gelombang 976 nm sing dikunci.laser semikonduktorkanthi daya maksimal 27 W liwat combiner sinar (1+1)×1 sing njaga polaritas. Kisi pantulan dhuwur nduweni pantulan luwih saka 99%, lan bandwidth pantulan 3 dB kira-kira 0,22 nm. Pantulan endhek saka kisi yaiku 40%, lan bandwidth pantulan 3 dB kira-kira 0,216 nm. Dawane gelombang pantulan tengah saka loro kisi kasebut ana ing 1018 nm. Kanggo ngimbangi daya output resonator laser lan rasio penekanan ASE, pantulan endhek saka kisi dioptimalake dadi 40%. Serat buntut saka kisi pantulan dhuwur digabungake menyang serat gain, dene serat buntut saka kisi pantulan endhek diputer 90° lan digabungake menyang serat buntut saka filter cladding. Mangkono, posisi puncak dawane gelombang pantulan sumbu cepet saka kisi pantulan dhuwur cocog karo dawane gelombang pantulan sumbu alon saka kisi pantulan endhek. Kanthi cara iki, mung siji laser terpolarisasi sing bisa osilasi ing rongga resonansi. Cahya pompa sing isih ana ing cladding serat optik disaring dening filter cladding digawe dhewe sing digabung menyang rongga resonansi, lan pigtail output miring 8° kanggo nyegah umpan balik ujung lan osilasi parasit.

3. Kawruh latar mburi

Mekanisme generasi laser serat terpolarisasi linier: Amarga birefringence stres, serat njaga polarisasi bentuk woh pir duwe rong sumbu polarisasi ortogonal, sing dikenal minangka sumbu cepet lan sumbu alon. Umumé, amarga indeks bias sumbu alon luwih gedhe tinimbang sumbu cepet, kisi sing ditulis ing serat njaga polarisasi duwe rong dawa gelombang pusat sing beda. Rongga resonansi laser serat terpolarisasi linier biasane kasusun saka rong kisi njaga polarisasi. Dawane gelombang kisi refleksi rendah lan kisi refleksi dhuwur ing sumbu cepet lan sumbu alon cocog. Nalika bandwidth refleksi kisi njaga polarisasi cukup sempit, spektrum transmisi ing arah sumbu cepet lan sumbu alon bisa dipisahake, lan loro dawa gelombang bisa geter ing rongga resonansi. Miturut prinsip osilasi dawa gelombang ganda saka kisi njaga polarisasi, ing eksperimen kasebut, metode pengelasan paralel bisa diadopsi kanggo entuk. Sajrone pengelasan, sumbu njaga polarisasi saka rong kisi kasebut sejajar. Kanthi cara iki, rong puncak transmisi saka kisi refleksi dhuwur cocog karo puncak transmisi saka kisi refleksi endhek, lan kanthi mangkono output laser dawa gelombang ganda bisa diwujudake.

Ing sistem pangopènan polarisasi laser sing nyata, kemiringan linier minangka indikator penting kanggo ngevaluasi karakteristik output laser terpolarisasi linier. Umumé, periode kisi-kisi pantulan dhuwur luwih gedhe tinimbang kisi-kisi pantulan cendhèk. Kanggo entuk laser terpolarisasi linier kanthi nilai PER sing dhuwur, mung siji puncak polarisasi sing kudu geter. Nalika sumbu cepet saka kisi-kisi pantulan cendhèk ana ing sadawane sumbu alon saka kisi-kisi pantulan dhuwur, dawa gelombang tengah ing arah sumbu cepet saka kisi-kisi pantulan cendhèk cocog karo arah sumbu alon saka kisi-kisi pantulan dhuwur, dene puncak transmisi ing arah sumbu alon saka kisi-kisi pantulan cendhèk ora cocog karo puncak transmisi ing arah sumbu cepet saka kisi-kisi pantulan dhuwur. Kanthi cara iki, siji puncak transmisi bisa digeterake. Semono uga, nalika sumbu alon saka kisi-kisi pantulan rendah ana ing sadawane sumbu cepet saka kisi-kisi pantulan tinggi, dawa gelombang pusat saka sumbu alon saka kisi-kisi pantulan rendah cocog karo sumbu cepet saka kisi-kisi pantulan tinggi, dene puncak transmisi saka sumbu cepet saka kisi-kisi pantulan rendah ora cocog karo sumbu alon saka kisi-kisi pantulan tinggi. Kanthi cara iki, siji puncak transmisi uga bisa digeterake. Kaloro cara ing ndhuwur bisa entuk output laser terpolarisasi linier. Miturut prinsip osilasi laser terpolarisasi linier dawa gelombang tunggal saka kisi-kisi sing njaga polarisasi, ing eksperimen kasebut, metode penyambungan ortogonal bisa diadopsi kanggo entuk. Nalika Sudut splicing sumbu njaga polarisasi saka kisi refleksi dhuwur lan kisi refleksi endhek yaiku 90°, puncak transmisi ing arah sumbu alon saka kisi refleksi dhuwur cocog karo puncak transmisi ing arah sumbu cepet saka kisi refleksi endhek, lan kanthi mangkono output laser serat terpolarisasi linier dawa gelombang tunggal bisa direalisasikake.