Optesche Wee-Design vu polariséierter Faserschmuel Linnbreetlaser
1. Iwwersiicht
1018 nm polariséierte Faser-Schmallinnelaser. D'Aarbechtswellelängt ass 1018 nm, d'Laserleistung ass 104 W, d'Spektralbreet vun 3 dB an 20 dB ass ~21 GHz respektiv ~72 GHz, de Polarisatiounsaussterbungsverhältnis ass >17,5 dB, an d'Stralqualitéit ass héich (2 x M – 1,62 an 2 y M) ALasersystemmat enger Steigungseffizienz vun 79% (∼1,63).
2. Beschreiwung vum optesche Wee
An engempolariséierte Faser-Schmuel-Linnbreetlaser, besteet de linear polariséierte Faserlaseroscillator aus engem Puer polarisatiounshaltenden Fasergitter an enger 1,5 Meter laanger 10/125 μm Ytterbium-dotierter duebelbekleeter polarisatiounshaltender Faser als Verstärkungsmedium. Den Absorptiounskoeffizient vun dëser optescher Faser bei 976 nm ass 5 dB/m. De Laseroscillator gëtt vun engem 976 nm Wellelängt-gespaarten Sensor gepompelt.Halbleiterlasermat enger maximaler Leeschtung vun 27 W duerch e polaritéitsbehalenden (1+1)×1 Strahlkombinator. Dat héichreflexiounsgitter huet eng Reflexivitéit vu méi wéi 99%, an d'3 dB Reflexiounsbandbreet ass ongeféier 0,22 nm. Déi niddreg Reflexivitéit vum Gitter ass 40%, an d'3 dB Reflexiounsbandbreet ass ongeféier 0,216 nm. Déi zentral Reflexiounswellelängte vun deenen zwou Gittere leien bei 1018 nm. Fir d'Ausgangsleistung vum Laserresonator an den ASE-Ënnerdréckungsverhältnis auszebalancéieren, gouf déi niddreg Reflexivitéit vum Gitter op 40% optimiséiert. D'Heckfaser vum héichreflexiounsgitter ass mat der Verstärkungsfaser verschmolzen, während d'Heckfaser vum niddregreflexiounsgitter ëm 90° gedréit a mat der hënneschter Faser vum Mantelfilter verschmolzen ass. Sou entsprécht d'Spëtzepositioun vun der schneller Achsreflexiounswellelängt vum héichreflexiounsgitter där vun der lueser Achsreflexiounswellelängt vum niddregreflexiounsgitter. Op dës Manéier kann nëmmen ee polariséierte Laser an der Resonanzhöhl oszilléieren. Dat reschtlecht Pompelliicht an der Faserverkleedung gëtt vun engem selwer gebauten Verkleedungsfilter erausgefiltert, deen an der Resonanzhöhl agebaut ass, an de Pigtail vum Ausgang ass ëm 8° ofgeschrägt, fir Réckkopplungen op der Ennfläch an parasitär Oszillatiounen ze vermeiden.
3. Hannergrondwëssen
De Generatiounsmechanismus vu linear polariséierte Faserlaser: Wéinst der Spannungsduebelbriechung huet déi birnfërmeg Polarisatiouns-erhalend Faser zwou orthogonal Polarisatiounsachsen, bekannt als séier Achs an déi lues Achs. Well de Breechungsindex vun der lueser Achs méi grouss ass wéi dee vun der schneller Achs, huet de Gitter, deen op der Polarisatiouns-erhalender Faser geschriwwe gëtt, zwou verschidde zentral Wellelängten. D'Resonanzhöhl vun engem linear polariséierte Faserlaser besteet normalerweis aus zwou Polarisatiouns-erhalende Gitteren. D'Wellelängte vum Gitter mat niddreger Reflexioun an dem Gitter mat héijer Reflexioun op der schneller Achs an der lueser Achs korrespondéieren jeeweileg. Wann d'Reflexiounsbandbreet vum Polarisatiouns-erhalende Gitter enk genuch ass, kënnen d'Transmissiounsspektren an der schneller Achs an der lueser Achsrichtung getrennt ginn, a béid Wellelängte kënnen an der Resonanzhöhl vibréieren. Nom Prinzip vun der Duebelwellelängt-Oszillatioun vum Polarisatiouns-erhalende Gitter kann am Experiment d'Parallelschweißmethod benotzt ginn, fir dëst z'erreechen. Beim Schweessen sinn d'Polarisatiouns-erhalend Achsen vun den zwou Gitter ausgeriicht. Op dës Manéier entspriechen déi zwou Transmissiounsspëtzen vum Héichreflexiounsgitter deene vum Nidderreflexiounsgitter, an doduerch kann eng Laserleistung mat zwou Wellenlängten realiséiert ginn.
An tatsächleche Laserpolarisatiounserhalende Systemer ass linear Schiefung en wichtegen Indikator fir d'Ausgangscharakteristike vu linear polariséierte Laser ze evaluéieren. Am Allgemengen ass d'Period vun engem Gitter mat héijer Reflexioun méi grouss wéi déi vun engem Gitter mat niddereger Reflexioun. Fir e linear polariséierte Laser mat engem héije PER-Wäert z'erreechen, muss nëmmen ee Polarisatiounspeak vibréieren. Wann déi séier Achs vum Gitter mat niddereger Reflexioun laanscht déi lues Achs vum Gitter mat héijer Reflexioun läit, entsprécht déi zentral Wellelängt an der schneller Achsrichtung vum Gitter mat niddereger Reflexioun där an der lueser Achsrichtung vum Gitter mat héijer Reflexioun, während den Transmissiounspeak an der lueser Achsrichtung vum Gitter mat niddereger Reflexioun net dem Transmissiounspeak an der schneller Achsrichtung vum Gitter mat héijer Reflexioun entsprécht. Op dës Manéier kann een Transmissiounspeak vibréiert ginn. Ähnlech, wann déi lues Achs vun engem Gitter mat niddereger Reflexioun laanscht déi séier Achs vun engem Gitter mat héijer Reflexioun läit, entsprécht déi zentral Wellelängt vun der lueser Achs vum Gitter mat niddereger Reflexioun där vun der schneller Achs vum Gitter mat héijer Reflexioun, während den Transmissiounspeak vun der schneller Achs vum Gitter mat niddereger Reflexioun net deem vun der lueser Achs vum Gitter mat héijer Reflexioun entsprécht. Op dës Manéier kann och een Transmissiounspeak vibréiert ginn. Béid vun den uewe genannten zwou Methode kënnen eng linear polariséiert Laserausgang erreechen. Nom Prinzip vun der linear polariséierter Laseroszillatioun mat enger Wellelängt vum Polarisatiounserhalende Gitter kann am Experiment d'orthogonal Splicing-Method benotzt ginn, fir dëst z'erreechen. Wann de Spleisswénkel vun den Polarisatiounserhalenden Achsen vum Héichreflexiounsgitter an dem Niddreflexiounsgitter 90° ass, entsprécht den Transmissiounspeak an der lueser Achsrichtung vum Héichreflexiounsgitter dem Transmissiounspeak an der schneller Achsrichtung vum Niddreflexiounsgitter, an doduerch kann d'Ausgab vun engem linear polariséierte Faserlaser mat enger eenzeger Wellelängt realiséiert ginn.
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 12. September 2025