66 femtosekundžių režimu užrakinto lazerio optinio kelio projektavimas

66 femtosekundės trukmės optinio kelio projektavimasrežimu užrakintas lazeris
Šis 66 femtosekundžių trukmės režimų fiksavimo lazeris yra linijinės rezonatoriaus, visą poliarizaciją palaikantis iterbiu legiruotas skaidulinis lazeris su nereciprokiniu fazės keitikliu. Jis pasiekia 147 MHz pagrindinio dažnio režimų fiksavimą. Reguliuojant atstumą tarp gardelių, gaunamas 39,8 nm spektro plotis ir 66 fs impulso plotis po išorinio suspaudimo. Esant didelei kaupinimo galiai, pasiekiamas antros ir trečios eilės harmoninių režimų fiksavimas su 294,1 MHz ir 442,3 MHz pasikartojimo dažniais.

Optinio kelio aprašymas:
Rezonatorių sudaro erdvinės optinės dalys abiejose pusėse ir poliarizaciją palaikanti šviesolaidžio dalis viduryje. Kairėje erdvinėje dalyje yra visiško atspindžio veidrodis (M1), λ/8 bangos plokštė (EWP) ir Faradėjaus rotatorius (FR). EWP ir FR derinys gali būti naudojamas kaip nereciprokinis fazės keitiklis, užtikrinantis nereciprokinį fazės poslinkį ir taip pagerinantis savaiminio paleidimo galimybę. Šviesolaidžio dalį sudaro integruotas specialios paskirties bangos ilgio dalijimo multipleksavimo – kolimatoriaus (WDM-kolimatorius) įrenginys, 62 cm iterbio legiruotas poliarizaciją palaikantis šviesolaidis (Yb401-PM, CORACTIVE) ir optinio pluošto kolimatorius (Col). Stiprinimo pluoštą kaupina vienmodis 976 nm lazerinis diodas (LD), kurio maksimali kaupinimo galia yra 1,4 W. Dešinę erdvinę dalį sudaro pusbangės plokštė (HWP), poliarizacijos pluošto daliklis (PBS), gardelių pora („LightSmyth T-1000-1040-3212-94“) ir visiško atspindžio veidrodis (M2). Perdavimo gardelių pora, kurios linijų tankis yra 1000 linijų/mm, užtikrina vidinės dispersijos kompensaciją. Atstumą tarp dviejų gardelių galima reguliuoti pakopomis. Laisvos erdvės ilgis nuo kolimatoriaus iki dviejų atspindžio veidrodžių abiejose pusėse yra atitinkamai 5,5 cm ir 6,5 cm.lazerisiš PBS skleidžia impulsus tiesiškai poliarizuotu būdu.
Veikimo principas:
Pradinis normalizuotas impulsas, perduodamas per vidinę ertmės kilpą, prasideda nuo PBS ir perduodamas į M1. Iš pradžių HWP suskaido impulsą į du ortogonalius komponentus, tada patenka į poliarizaciją išsaugantį optinį pluoštą ir sklinda greitąja ir lėtąja ašimis. Impulsų intensyvumo santykis išilgai dviejų ortogonalių ašių nustatomas pagal HWP sukimosi kampą (θh). Sklidimo optiniame pluošte metu dėl netiesinių efektų asimetrinis ortogonalių poliarizuotų impulsų intensyvumas sukels su intensyvumu susijusius netiesinius fazės poslinkius. Galinis veidrodis M1 leidžia ortogonaliems impulsams du kartus praeiti pro fazės keitiklį ir grįžti į poliarizaciją išsaugantį optinį pluoštą. Ortogonalūs impulsai įgyja π/2 nereciprokinį fazės poslinkį ir apsikeičia sklidimo optine ašimi. Ortogonalių poliarizuotų impulsų grupės greičio neatitikimas kompensuoja nuokrypio efektą. Galiausiai impulsas kaupia skirtingus netiesinius fazės poslinkius ir patiria interferenciją PBS. Kaip poliarizatorius, PBS praleidžia atitinkamus poliarizacijos būsenos impulsus, o likusi dalis atsispindi iš ertmės. Šis procesas atlieka dirbtinio sočiųjų absorberių vaidmenį šioje linijinėje ertmėje.optinis lazerisKai gardelių porų atstumas dar sumažinamas iki 3,2 mm, kairysis spektro kraštas tampa žymiai statesnis. Šiuo metu ertmės grynoji dispersija yra teigiama, o maksimali vieno impulso energija yra 3,57 nJ. Impulso savikoreliacijos kreivė, gauta išoriškai suspaudžiant impulsą, kurio spektro plotis didžiausias yra 39,8 nm, aproksimuojama Gauso funkcija, kuri yra 66 fs.