Návrh optické dráhy obdélníkového tvarupulzní lasery
Přehled návrhu optické cesty
Pasivní módově synchronizovaný disipativní solitonový rezonanční thuliem dopovaný vláknový laser s dvojitou vlnovou délkou, disipativní solitonovou rezonancí, založený na nelineární struktuře vláknového prstencového zrcadlové struktury.
2. Popis optické dráhy
Duální disipativní solitonový rezonanční systém dopovaný thuliemvláknový laserpřijímá konstrukci dutiny ve tvaru „8“ (obrázek 1).
Levá část je hlavní jednosměrná smyčka, zatímco pravá část je nelineární zrcadlová struktura optického vlákna. Levá jednosměrná smyčka obsahuje dělič svazků, 2,7m thuliem dopované optické vlákno (SM-TDF-10P130-HE) a 2μm pásmový optický vazební člen s vazebním koeficientem 90:10. Jeden polarizačně závislý izolátor (PDI), dva polarizační regulátory (polarizační regulátory: PC) a 0,41m vlákno pro udržování polarizace (PMF). Nelineární struktura optického prstencového zrcadla vpravo je dosažena propojením světla z levé jednosměrné smyčky s nelineárním optickým prstencovým zrcadlem vpravo prostřednictvím optického vazebního členu se strukturou 2×2 s koeficientem 90:10. Nelineární struktura optického prstencového zrcadla vpravo obsahuje 75 metrů dlouhé optické vlákno (SMF-28e) a polarizační regulátor. Pro zesílení nelineárního efektu je použito 75 metrů dlouhé jednomódové optické vlákno. Zde je použit vazební člen optických vláken s poměrem 90:10 pro zvýšení nelineárního fázového rozdílu mezi šířením ve směru a proti směru hodinových ručiček. Celková délka této struktury s dvojitou vlnovou délkou je 89,5 metrů. V tomto experimentálním uspořádání prochází čerpací světlo nejprve slučovačem paprsků, aby dosáhlo zesilovacího média – optického vlákna dopovaného thuliem. Po optickém vlákně dopovaném thuliem je připojen vazební člen 90:10, který cirkuluje 90 % energie uvnitř dutiny a odvádí 10 % energie ven z dutiny. Zároveň je dvojlomný Lyotův filtr složen z optického vlákna udržujícího polarizaci, které se nachází mezi dvěma polarizačními regulátory a polarizátorem, který hraje roli při filtrování spektrálních vlnových délek.
3. Základní znalosti
V současné době existují dvě základní metody pro zvýšení energie pulzů pulzních laserů. Jedním z přístupů je přímé snížení nelineárních efektů, včetně snížení špičkového výkonu pulzů pomocí různých metod, jako je například použití řízení disperze pro protažené pulzy, obří cvrlikající oscilátory a pulzní lasery s dělením paprsku atd. Dalším přístupem je hledání nových mechanismů, které by tolerovaly větší nelineární akumulaci fáze, jako je samopodobnost a obdélníkové pulzy. Výše uvedená metoda může úspěšně zesílit energii pulzu...pulzní laseraž desítky nanojoulů. Disipativní solitonová rezonance (Dissipative soliton resonance: DSR) je mechanismus tvorby obdélníkových impulsů, který poprvé navrhli N. Achmediev a kol. v roce 2008. Charakteristickým znakem disipativních solitonových rezonančních pulzů je, že při zachování konstantní amplitudy se šířka pulzu a energie nerozštěpujícího obdélníkového pulzu monotónně zvyšují se zvyšujícím se výkonem pumpy. To do jisté míry prolamuje omezení tradiční solitonové teorie na energii jednoho pulzu. Disipativní solitonové rezonance lze dosáhnout konstrukcí nasycené absorpce a reverzní nasycené absorpce, jako je například efekt nelineární rotace polarizace (NPR) a efekt nelineárního zrcadlového vláknového kruhu (NOLM). Většina zpráv o generování disipativních solitonových rezonančních pulzů je založena na těchto dvou mechanismech synchronizace módů.
Čas zveřejnění: 9. října 2025