Polyarlaşdırılmış lifli dar xətt enində lazerin optik yol dizaynı

Polyarlaşdırılmış lifin optik yol dizaynıdar xətt enində lazer

1. Baxış

1018 nm polyarlaşdırılmış lifli dar xətt enində lazer. İş dalğa uzunluğu 1018 nm, lazerin çıxış gücü 104 Vt, 3 dB və 20 dB spektral eni müvafiq olaraq ~21 GHz və ~72 GHz-dir, polyarizasiya sönmə nisbəti >17.5 dB-dir və şüa keyfiyyəti yüksəkdir (2 x M – 1.62 və 2 y M) Alazer sistemi79% (∼1.63) yamac səmərəliliyi ilə.

2. Optik yolun təsviri

Birindəpolyarlaşdırılmış lifli dar xətt enində lazer, xətti polyarlaşdırılmış lif lazer osilatoru bir cüt polyarizasiyanı dəstəkləyən lif qəfəslərindən və gücləndirici mühit kimi 1,5 metr uzunluğunda 10/125 μm ytterbiumla aşqarlanmış ikiqat örtüklü polyarizasiyanı dəstəkləyən lifdən ibarətdir. Bu optik lifin 976 nm-də udma əmsalı 5 dB/m-dir. Lazer osilatoru 976 nm dalğa uzunluğu ilə kilidlənmiş bir liflə vurulur.yarımkeçirici lazerpolyarlığı qoruyan (1+1)×1 şüa kombinatoru vasitəsilə maksimum 27 Vt gücə malikdir. Yüksək əksetmə qəfəsinin əksetmə qabiliyyəti 99%-dən çoxdur və 3 dB əksetmə zolağı təxminən 0,22 nm-dir. Qəfəsin aşağı əksetmə qabiliyyəti 40%, 3 dB əksetmə zolağı isə təxminən 0,216 nm-dir. Hər iki qəfəsin mərkəzi əksetmə dalğa uzunluqları 1018 nm-dir. Lazer rezonatorunun çıxış gücünü və ASE basqı nisbətini balanslaşdırmaq üçün qəfəsin aşağı əksetmə qabiliyyəti 40%-ə qədər optimallaşdırılmışdır. Yüksək əksetmə qəfəsinin quyruq lifi gücləndirici liflə birləşdirilir, aşağı əksetmə qəfəsinin quyruq lifi isə 90° fırlanır və örtük filtrinin quyruq lifinə birləşdirilir. Beləliklə, yüksək əksetmə qəfəsinin sürətli oxlu əksetmə dalğa uzunluğunun pik mövqeyi aşağı əksetmə qəfəsinin yavaş oxlu əksetmə dalğa uzunluğu ilə uyğun gəlir. Bu şəkildə, yalnız bir polyarlaşdırılmış lazer rezonans boşluğunda titrəyə bilər. Optik lif örtüyündə qalan nasos işığı rezonans boşluğuna əridilmiş öz-özünə hazırlanmış örtük filtri tərəfindən süzülür və çıxış quyruğu uc tərəfin əks-əlaqəsinin və parazit salınımının qarşısını almaq üçün 8° əyilir.

3. Arxa plan bilikləri

Xətti polyarlaşdırılmış lif lazerlərinin generasiya mexanizmi: Gərginlik ikiqat sınmasına görə, armud formalı polyarizasiyanı dəstəkləyən lifin sürətli ox və yavaş ox kimi tanınan iki ortoqonal polyarizasiya oxu var. Ümumiyyətlə, yavaş oxun sındırma indeksi sürətli oxun sındırma indeksindən böyük olduğundan, polyarizasiyanı dəstəkləyən lifə yazılmış qəfəs iki fərqli mərkəzi dalğa uzunluğuna malikdir. Xətti polyarlaşdırılmış lif lazerinin rezonans boşluğu adətən iki polyarizasiyanı dəstəkləyən qəfəsdən ibarətdir. Sürətli ox və yavaş oxda aşağı əks olunan qəfəs və yüksək əks olunan qəfəsin dalğa uzunluqları müvafiq olaraq uyğun gəlir. Polyarizasiyanı dəstəkləyən qəfəsin əks etdirmə zolağı kifayət qədər dar olduqda, sürətli ox və yavaş ox istiqamətlərindəki ötürmə spektrləri ayrıla bilər və hər iki dalğa uzunluğu rezonans boşluğunda titrəyə bilər. Polyarizasiyanı dəstəkləyən qəfəsin ikiqat dalğa uzunluğu rəqs prinsipinə əsasən, təcrübədə buna nail olmaq üçün paralel qaynaq metodu tətbiq edilə bilər. Qaynaq zamanı iki qəfəsin polyarizasiyanı saxlayan oxları hizalanır. Bu şəkildə, yüksək əks olunan qəfəsin iki ötürmə zirvəsi aşağı əks olunan qəfəsin piklərinə uyğun gəlir və beləliklə, ikili dalğa uzunluğunda lazer çıxışı əldə edilə bilər.

Faktiki lazer polyarizasiyasını saxlayan sistemlərdə xətti əyilmə xətti polyarlaşdırılmış lazerlərin çıxış xüsusiyyətlərini qiymətləndirmək üçün vacib bir göstəricidir. Ümumiyyətlə, yüksək əks etdirmə qəfəsinin dövrü aşağı əks etdirmə qəfəsindən daha böyükdür. Yüksək PER dəyəri olan xətti polyarlaşdırılmış lazer əldə etmək üçün yalnız bir polyarizasiya zirvəsinin titrəməsi lazımdır. Aşağı əks etdirmə qəfəsinin sürətli oxu yüksək əks etdirmə qəfəsinin yavaş oxu boyunca olduqda, aşağı əks etdirmə qəfəsinin sürətli ox istiqamətindəki mərkəzi dalğa uzunluğu yüksək əks etdirmə qəfəsinin yavaş ox istiqamətindəki dalğa uzunluğuna uyğun gəlir, aşağı əks etdirmə qəfəsinin yavaş ox istiqamətindəki ötürmə zirvəsi isə yüksək əks etdirmə qəfəsinin sürətli ox istiqamətindəki ötürmə zirvəsinə uyğun gəlmir. Bu şəkildə bir ötürmə zirvəsi titrəyə bilər. Eynilə, aşağı əks etdirmə qəfəsinin yavaş oxu yüksək əks etdirmə qəfəsinin sürətli oxu boyunca olduqda, aşağı əks etdirmə qəfəsinin yavaş oxunun mərkəzi dalğa uzunluğu yüksək əks etdirmə qəfəsinin sürətli oxunun uzunluğuna uyğun gəlir, aşağı əks etdirmə qəfəsinin sürətli oxunun ötürmə zirvəsi isə yüksək əks etdirmə qəfəsinin yavaş oxunun uzunluğuna uyğun gəlmir. Bu şəkildə bir ötürmə zirvəsi də titrəyə bilər. Yuxarıdakı iki metodun hər ikisi xətti polyarlaşdırılmış lazer çıxışına nail ola bilər. Polyarizasiyanı saxlayan qəfəsin tək dalğa uzunluğunda xətti polyarlaşdırılmış lazer rəqs prinsipinə əsasən, təcrübədə buna nail olmaq üçün ortoqonal splaysinq metodu tətbiq edilə bilər. Yüksək əks etdirmə qəfəsinin və aşağı əks etdirmə qəfəsinin polyarizasiyanı saxlayan oxlarının birləşmə bucağı 90° olduqda, yüksək əks etdirmə qəfəsinin yavaş ox istiqamətindəki ötürmə zirvəsi aşağı əks etdirmə qəfəsinin sürətli ox istiqamətindəki ötürmə zirvəsinə uyğun gəlir və beləliklə, tək dalğalı xətti polyarlaşdırılmış lif lazerinin çıxışı əldə edilə bilər.

 


Yayımlanma vaxtı: 12 sentyabr 2025