Disenyo sa optical path sa polarized fiber narrow-linewidth laser

Disenyo sa optical path sa polarized fiberlaser nga pig-ot ang gilapdon sa linya

1. Kinatibuk-ang Pagtan-aw

1018 nm polarized fiber narrow-linewidth laser. Ang working wavelength kay 1018 nm, ang laser output power kay 104 W, ang spectral widths nga 3 dB ug 20 dB kay ~21 GHz ug ~72 GHz matag usa, ang polarization extinction ratio kay >17.5 dB, ug ang beam quality kay taas (2 x M – 1.62 ug 2 y M) Asistema sa lasernga adunay kahusayan sa bakilid nga 79% (∼1.63).

2. Deskripsyon sa optikal nga agianan

Sa usa kapolarized fiber nga pig-ot nga gilapdon sa linya nga laser, ang linearly polarized fiber laser oscillator gilangkoban sa usa ka pares sa polarization-maintaining fiber gratings ug usa ka 1.5-metros ang gitas-on nga 10/125 μm ytterbium-doped double-clad polarization-maintaining fiber isip gain medium. Ang absorption coefficient niining optical fiber sa 976 nm kay 5 dB/m. Ang laser oscillator gibomba sa usa ka 976 nm wavelength-lockedlaser nga semiconductornga adunay pinakataas nga gahum nga 27 W pinaagi sa usa ka polarity-maintaining (1+1)×1 beam combiner. Ang high reflection grating adunay reflectivity nga sobra sa 99%, ug ang 3 dB reflection bandwidth gibana-bana nga 0.22 nm. Ang ubos nga reflectivity sa grating kay 40%, ug ang 3 dB reflection bandwidth gibana-bana nga 0.216 nm. Ang central reflection wavelengths sa duha ka gratings naa sa 1018 nm. Aron mabalanse ang output power sa laser resonator ug ang ASE suppression ratio, ang ubos nga reflectivity sa grating gi-optimize ngadto sa 40%. Ang tail fiber sa high-reflection grating gi-fuse sa gain fiber, samtang ang tail fiber sa low-reflection grating gi-rotate og 90° ug gi-fuse sa tail fiber sa cladding filter. Busa, ang peak position sa fast-axis reflection wavelength sa high-reflection grating mohaom sa slow-axis reflection wavelength sa low-reflection grating. Niining paagiha, usa ra ka polarized laser ang maka-oscillate sa resonant cavity. Ang nahibiling pump light sa optical fiber cladding gisala sa usa ka self-made cladding filter nga gi-fuse ngadto sa resonant cavity, ug ang output pigtail gi-bevel og 8° aron malikayan ang end face feedback ug parasitic oscillation.

3. Kahibalo sa background

Ang mekanismo sa pagmugna sa linearly polarized fiber lasers: Tungod sa stress birefringence, ang pear-shaped polarization-maintaining fiber adunay duha ka orthogonal polarization axes, nga nailhan nga fast axis ug slow axis. Kasagaran, tungod kay ang refractive index sa slow axis mas dako kay sa fast axis, ang grating nga gisulat sa polarization-maintaining fiber adunay duha ka lain-laing central wavelengths. Ang resonant cavity sa linearly polarized fiber laser kasagaran gilangkoban sa duha ka polarization-maintaining gratings. Ang wavelengths sa low-reflection grating ug high-reflection grating sa fast axis ug slow axis magkatugma matag usa. Kung ang reflection bandwidth sa polarization-maintaining grating igo na ka pig-ot, ang transmission spectra sa fast axis ug slow axis directions mahimong mabulag, ug ang duha ka wavelengths mahimong mag-vibrate sulod sa resonant cavity. Sumala sa dual-wavelength oscillation principle sa polarization-maintaining grating, sa eksperimento, ang parallel welding method mahimong gamiton aron makab-ot kini. Atol sa pag-welding, ang mga polarization-maintaining axes sa duha ka gratings gihan-ay. Niining paagiha, ang duha ka transmission peaks sa high-reflection grating katumbas sa mga peak sa low-reflection grating, ug sa ingon makab-ot ang dual-wavelength laser output.

Sa aktuwal nga mga sistema sa pagmentinar sa polarization sa laser, ang linear skew usa ka importante nga timailhan alang sa pagtimbang-timbang sa mga kinaiya sa output sa mga linearly polarized laser. Kasagaran, ang panahon sa usa ka high-reflectance grating mas taas kaysa sa usa ka low-reflectance grating. Aron makab-ot ang usa ka linearly polarized laser nga adunay taas nga PER value, usa ra ka polarization peak ang kinahanglan nga mo-vibrate. Kung ang paspas nga axis sa low-reflectance grating naa sa hinay nga axis sa high-reflectance grating, ang sentral nga wavelength sa direksyon sa paspas nga axis sa low-reflection grating katumbas sa naa sa hinay nga axis nga direksyon sa high-reflection grating, samtang ang transmission peak sa direksyon sa hinay nga axis sa low-reflection grating dili katumbas sa transmission peak sa direksyon sa paspas nga axis sa high-reflection grating. Niining paagiha, usa ka transmission peak ang mahimong ma-vibrate. Susama, kon ang hinay nga axis sa usa ka low-reflectance grating anaa sa daplin sa paspas nga axis sa usa ka high-reflectance grating, ang sentral nga wavelength sa hinay nga axis sa ubos nga reflectance grating katumbas sa paspas nga axis sa taas nga reflectance grating, samtang ang transmission peak sa paspas nga axis sa ubos nga reflectance grating dili katumbas sa hinay nga axis sa taas nga reflectance grating. Niining paagiha, ang usa ka transmission peak mahimo usab nga ma-vibrate. Ang duha sa nahisgutang duha ka pamaagi makab-ot ang linearly polarized laser output. Sumala sa single-wavelength linearly polarized laser oscillation principle sa polarization-maintaining grating, sa eksperimento, ang orthogonal splicing method mahimong gamiton aron makab-ot kini. Kung ang anggulo sa splicing sa polarization-maintaining axes sa high reflection grating ug low reflection grating kay 90°, ang transmission peak sa slow axis direction sa high reflection grating katumbas sa transmission peak sa fast axis direction sa low reflection grating, ug sa ingon makab-ot ang output sa single-wavelength linearly polarized fiber laser.