Qütbləşmiş lif dar eni lazerin optik yol dizaynı

Polarizasiya edilmiş lifin optik yolunun dizaynıdar xətt enli lazer

1. Ümumi baxış

1018 nm qütbləşmiş fiber dar xətt enli lazer. İşçi dalğa uzunluğu 1018 nm, lazerin çıxış gücü 104 Vt, 3 dB və 20 dB spektral genişlikləri müvafiq olaraq ~21 GHz və ~72 GHz, qütbləşmənin sönmə nisbəti >17,5 dB, şüa keyfiyyəti yüksəkdir (2 x M – 1,62 M2 A) vəlazer sistemiyamacın səmərəliliyi 79% (~1,63) ilə.

2. Optik yolun təsviri

aqütbləşmiş lif dar eni lazer, xətti qütblü lif lazer osilatoru bir cüt qütbləşməni qoruyan lif barmaqlıqlarından və qazanc mühiti kimi 1,5 metr uzunluğunda 10/125 μm iterbium qatqılı ikiqat örtüklü polarizasiyanı qoruyan lifdən ibarətdir. Bu optik lifin 976 nm-də udma əmsalı 5 dB/m-dir. Lazer osilatoru 976 nm dalğa uzunluğu ilə kilidlənmiş bir dalğa ilə pompalanır.yarımkeçirici lazerpolariteyi qoruyan (1+1)×1 şüa birləşdiricisi vasitəsilə maksimum 27 Vt gücü ilə. Yüksək əks etdirmə ızgarası 99%-dən çox əks etdirmə qabiliyyətinə malikdir və 3 dB əksetmə bant genişliyi təxminən 0,22 nm-dir. Barmaqlığın aşağı əks etdirmə qabiliyyəti 40%, 3 dB əksetmə bant genişliyi isə təxminən 0,216 nm-dir. Hər iki barmaqlığın mərkəzi əks dalğa uzunluqları 1018 nm-dir. Lazer rezonatorunun çıxış gücünü və ASE bastırma nisbətini tarazlaşdırmaq üçün ızgaranın aşağı əks etdirmə qabiliyyəti 40%-ə optimallaşdırılıb. Yüksək əks etdirən barmaqlığın quyruq lifi qazanc lifinə birləşdirilir, aşağı əks olunan barmaqlığın quyruq lifi isə 90° fırlanır və üzlük filtrinin quyruq lifinə birləşdirilir. Beləliklə, yüksək əks etdirən barmaqlığın sürətli oxlu əks dalğa uzunluğunun pik mövqeyi aşağı əks olunan barmaqlığın yavaş oxlu əks dalğa uzunluğuna uyğun gəlir. Bu şəkildə rezonans boşluğunda yalnız bir qütblü lazer salına bilər. Fiber optik örtükdə qalan nasos işığı rezonans boşluğuna əridilmiş öz-özünə hazırlanmış üzlük filtri ilə süzülür və son üz əks əlaqəsi və parazitar salınmanın qarşısını almaq üçün çıxış pigtail 8° əyilir.

3. Əsas biliklər

Xətti qütbləşmiş lif lazerlərinin yaranma mexanizmi: Stressin iki qırılmasına görə armud şəkilli qütbləşməni qoruyan lif sürətli ox və yavaş ox kimi tanınan iki ortoqonal polarizasiya oxuna malikdir. Ümumiyyətlə, yavaş oxun sındırma göstəricisi sürətli oxunkindən daha böyük olduğundan, qütbləşməni qoruyan lif üzərində yazılmış ızgara iki fərqli mərkəzi dalğa uzunluğuna malikdir. Xətti qütbləşmiş fiber lazerin rezonans boşluğu adətən iki qütbləşməni qoruyan barmaqlıqlardan ibarətdir. Sürətli və yavaş oxda aşağı əks olunan barmaqlığın və yüksək əks etdirən barmaqlığın dalğa uzunluqları müvafiq olaraq uyğundur. Qütbləşməni qoruyan barmaqlığın əks bant genişliyi kifayət qədər dar olduqda, sürətli oxda və yavaş oxun istiqamətlərində ötürmə spektrləri ayrıla bilər və hər iki dalğa uzunluğu rezonans boşluğunda titrəyə bilər. Qütbləşməni qoruyan ızgaranın iki dalğa uzunluğunda salınma prinsipinə əsasən, təcrübədə buna nail olmaq üçün paralel qaynaq üsulu qəbul edilə bilər. Qaynaq zamanı iki barmaqlığın polarizasiyasını qoruyan oxları uyğunlaşdırılır. Bu yolla, yüksək əks etdirən ızgaranın iki ötürmə zirvəsi aşağı əks olunan barmaqlıqlara uyğun gəlir və beləliklə, ikili dalğa uzunluğunda lazer çıxışı həyata keçirilə bilər.

Faktiki lazer polarizasiyasını qoruyan sistemlərdə xətti əyrilik xətti qütbləşmiş lazerlərin çıxış xüsusiyyətlərini qiymətləndirmək üçün vacib göstəricidir. Ümumiyyətlə, yüksək əks etdirən barmaqlığın müddəti aşağı əks etdirən barmaqlıqdan daha böyükdür. Yüksək PER dəyəri ilə xətti qütbləşmiş lazer əldə etmək üçün yalnız bir qütbləşmə pikinin titrəməsi lazımdır. Aşağı əks etdirən barmaqlığın sürətli oxu yüksək əks etdirən barmaqlığın yavaş oxu boyunca olduqda, aşağı əks olunan barmaqlığın sürətli oxu istiqamətində mərkəzi dalğa uzunluğu yüksək əks etdirən barmaqlığın yavaş oxu istiqamətində olana uyğundur, aşağı əks olunan barmaqlığın yavaş ox istiqamətində ötürülmə zirvəsi isə yüksək əks istiqamətə uyğun gəlmir. ızgara. Bu yolla bir ötürmə zirvəsi vibrasiya edilə bilər. Eynilə, aşağı əks etdirən barmaqlığın yavaş oxu yüksək əks etdirən barmaqlığın sürətli oxu boyunca olduqda, aşağı əks etdirən barmaqlığın yavaş oxunun mərkəzi dalğa uzunluğu yüksək əks etdirən barmaqlığın sürətli oxuna uyğundur, aşağı əks əks etdirən barmaqlığın sürətli oxunun ötürmə zirvəsi isə yüksək əks etdirici barmaqlığın sürətli oxuna uyğundur. ızgara. Bu şəkildə bir ötürmə zirvəsi də vibrasiya edilə bilər. Yuxarıdakı iki metodun hər ikisi xətti qütbləşmiş lazer çıxışına nail ola bilər. Qütbləşməni qoruyan ızgaranın tək dalğa uzunluğunda xətti qütbləşmiş lazer rəqsi prinsipinə əsasən, təcrübədə buna nail olmaq üçün ortoqonal birləşdirmə üsulu qəbul edilə bilər. Yüksək əks etdirmə barmaqlığının və aşağı əks etdirmə barmaqlığının qütbləşməni qoruyan oxlarının birləşmə bucağı 90 ° olduqda, yüksək əks etdirmə barmaqlığının yavaş ox istiqamətində ötürülmə zirvəsi aşağı əks ızgarasının sürətli ox istiqamətində ötürülmə zirvəsinə uyğun gəlir və beləliklə, tək dalğalı liflərin çıxışı xətti qütblü şəkildə həyata keçirilə bilər.