Optical dalan nga disenyo sa polarized fiber pig-ot-linewidth laser

Optical nga disenyo sa agianan sa polarized fiberpig-ot nga-linewidth laser

1. Overview

1018 nm polarized fiber pig-ot-linewidth laser. Ang working wavelength mao ang 1018 nm, ang laser output power mao ang 104 W, ang spectral widths sa 3 dB ug 20 dB mao ang ~ 21 GHz ug ~ 72 GHz matag usa, ang polarization extinction ratio mao ang> 17.5 dB, ug ang beam nga kalidad taas (2 x M - 1.62 ug A 2 y M)laser nga sistemanga adunay slope efficiency nga 79% (∼1.63).

2. Optical nga paghulagway sa dalan

Sa usa kapolarized fiber narrow-linewidth laser, ang linearly polarized fiber laser oscillator gilangkuban sa usa ka parisan sa polarization-maintaining fiber gratings ug usa ka 1.5-meter-long 10/125 μm ytterbium-doped double-clad polarization-maintaining fiber isip gain medium. Ang absorption coefficient niini nga optical fiber sa 976 nm kay 5 dB/m. Ang laser oscillator gibomba sa usa ka 976 nm wavelength-lockedsemiconductor nga lasernga adunay labing taas nga gahum sa 27 W pinaagi sa usa ka polarity-maintaining (1 + 1) × 1 beam combiner. Ang taas nga reflection grating adunay reflectivity nga labaw sa 99%, ug ang 3 dB reflection bandwidth gibana-bana nga 0.22 nm. Ang ubos nga reflectivity sa grating mao ang 40%, ug ang 3 dB reflection bandwidth mao ang gibana-bana nga 0.216 nm. Ang sentro nga reflection wavelength sa duha ka gratings anaa 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 gisagol sa gain fiber, samtang ang tail fiber sa low-reflection grating gipatuyok 90° ug gisagol sa tail fiber sa cladding filter. Busa, ang kinapungkayan nga posisyon sa fast-axis reflection wavelength sa high-reflection grating motakdo sa slow-axis reflection wavelength sa low-reflection grating. Niining paagiha, usa ra ka polarized nga laser ang mahimong mag-oscillate sa resonant cavity. Ang nahabilin nga pump light sa optical fiber cladding gisala sa usa ka self-made cladding filter nga gisagol sa resonant cavity, ug ang output pigtail gi-beveled sa 8 ° aron mapugngan ang katapusan nga feedback sa nawong ug parasitic oscillation.

3. Kahibalo sa background

Ang mekanismo sa henerasyon sa linearly polarized fiber lasers: Tungod sa stress birefringence, ang pear-shaped polarization-maintaining fiber adunay duha ka orthogonal polarization axes, nailhan nga fast axis ug slow axis. Kasagaran, tungod kay ang refractive index sa hinay nga axis mas dako kaysa sa paspas nga axis, ang grating nga gisulat sa polarization-maintaining fiber adunay duha ka lainlain nga sentral nga wavelength. Ang resonant cavity sa usa ka linearly polarized fiber laser kasagaran gilangkuban sa duha ka polarization-maintaining gratings. Ang mga wavelength sa low-reflection grating ug ang high-reflection grating sa paspas nga axis ug ang slow axis katumbas sa matag usa. Kung ang reflective bandwidth sa polarization-maintaining grating igo na nga pig-ot, ang transmission spectra sa paspas nga axis ug ang hinay nga mga direksyon sa axis mahimong mabulag, ug ang duha ka wavelength mahimong mag-vibrate sulod sa resonant cavity. Sumala sa prinsipyo sa dual-wavelength oscillation sa polarization-maintaining grating, sa eksperimento, ang parallel welding nga pamaagi mahimong gamiton aron makab-ot kini. Atol sa welding, ang polarization-pagmintinar sa mga wasay sa duha ka gratings ang aligned. Niining paagiha, ang duha ka transmission peak sa high-reflection grating katumbas sa mga low-reflection grating, ug sa ingon ang dual-wavelength nga laser output mahimong matuman.

Sa aktuwal nga mga sistema sa pagpadayon sa polarization sa laser, ang linear skew usa ka hinungdanon nga timailhan alang sa pagtimbang-timbang sa mga kinaiya sa output sa mga linearly polarized nga laser. Kasagaran, ang panahon sa usa ka high-reflectance grating mas dako 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 mag-vibrate. Kung ang paspas nga axis sa low-reflection grating naa sa daplin sa hinay nga axis sa high-reflectance grating, Ang sentro nga wavelength sa paspas nga axis nga direksyon sa ubos nga reflectance grating katumbas sa hinay nga axis nga direksyon sa high-reflection grating, samtang ang transmission peak sa hinay nga axis nga direksyon sa ubos nga reflection grating dili katumbas sa paspas nga axis reflection grating. Niining paagiha, ang usa ka transmission peak mahimong ma-vibrate. Sa susama, kung ang hinay nga axis sa usa ka low-reflectance grating naa sa ubay sa paspas nga axis sa usa ka high-reflectance grating, ang sentral nga wavelength sa hinay nga axis sa low-reflectance grating katumbas sa paspas nga axis sa high-reflectance grating, samtang ang transmission peak sa paspas nga axis sa low-reflectance grating dili katumbas sa grating. Niining paagiha, ang usa ka transmission peak mahimo usab nga ma-vibrate. Ang duha sa ibabaw sa duha ka mga pamaagi makab-ot linearly polarized laser output. Sumala sa single-wavelength linearly polarized laser oscillation prinsipyo sa polarization-pagmintinar grating, sa eksperimento, ang orthogonal splicing pamaagi mahimong gisagop sa pagkab-ot niini. Kung ang splicing Angle sa polarization-maintaining axes sa taas nga reflection grating ug ang ubos nga reflection grating mao ang 90 °, ang transmission peak sa hinay nga axis nga direksyon sa taas nga reflection grating katumbas sa transmission peak sa paspas nga axis nga direksyon sa ubos nga reflection grating, ug sa ingon ang output sa single-wavelength linearly polarized fiber laser mahimong matuman.