Optescht Weedesign vun der 66-FemtosekonnModus-gespaarten Laser
Dëse 66-Femtosekonnen-Modus-gespaarte Laser ass e lineare Kavitéits-All-Polarisatioun-erhalenden Ytterbium-dotierten Faserlaser mat engem net-reziproken Phasenverschiebungsgerät. Hie erreecht eng 147 MHz Grondfrequenz-Modus-Sperrung. Duerch d'Upassung vum Ofstand tëscht de Gitteren gëtt eng Spektralbreet vun 39,8 nm an eng Pulsbreet vu 66 fs no externer Kompressioun erreecht. Bei héijer Pompeleeschtung gëtt eng harmonesch Modus-Sperrung vun zweeter an drëtter Uerdnung mat Widderhuelungsfrequenzen vun 294,1 MHz an 442,3 MHz erreecht.
Beschreiwung vun der optescher Streck:
De Resonator besteet aus den raimlechen opteschen Deeler op béide Säiten an dem polarisatiounserhalende Faserdeel an der Mëtt. Den lénksen raimlechen Deel enthält e Spigel am Totalreflex (M1), eng λ/8-Wellenplack (EWP) an e Faraday-Rotator (FR). D'Kombinatioun vun EWP an FR kann als net-reziproke Phasenverschiebungsgerät benotzt ginn, wat eng net-reziprok Phasenvirsiicht ubitt an doduerch d'Selbststartfäegkeet verbessert. Den Faserdeel besteet aus engem integréierten Apparat mat personaliséiertem Wellenlängtdivisiounsmultiplexing-Kollimator (WDM-Kollimator), enger 62 cm Ytterbium-dotierter Polarisatiounserhalender Faser (Yb401-PM, CORACTIVE) an engem optesche Faserkollimator (Col). D'Verstärkungsfaser gëtt vun enger Single-Mode 976 nm Laserdiod (LD) mat enger maximaler Pompeleeschtung vun 1,4 W gepompelt. Den rietse raimlechen Deel besteet aus enger Hallefwelleplack (HWP), engem Polarisatiounsstrahlsplitter (PBS), engem Gitterpaar (LightSmyth T-1000-1040-3212-94) an engem Totalreflexionsspigel (M2). D'Transmissiounsgitterpaar mat enger Linnendichte vun 1000 Linnen/mm2 suergt fir eng Intra-Kavitéits-Dispersiounskompensatioun. Den Ofstand tëscht den zwou Gittere kann iwwer eng Stuf ugepasst ginn. D'Längt vum fräie Raum vum Kollimator bis zu den zwou Reflexionsspigelen op béide Säiten ass 5,5 cm respektiv 6,5 cm.Lasergëtt Impulser op eng linear polariséiert Manéier vum PBS aus.
Aarbechtsprinzip:
Den initialen normaliséierten Impuls, deen duerch d'Intrakavitéitsschleef iwwerdroe gëtt, fänkt vu PBS un a gëtt op M1 iwwerdroen. Ufanks zerleet den HWP den Impuls an zwou orthogonal Komponenten, trëtt dann an d'polarisatiounsschützend optesch Faser an propagéiert sech laanscht déi séier an déi lues Achs. D'Intensitéitsverhältnis vun den Impulser laanscht déi zwou orthogonal Achsen gëtt vum Rotatiounswénkel (θh) vum HWP bestëmmt. Wärend der Ausbreedung an der optescher Faser, wéinst netlinearen Effekter, verursaacht déi asymmetresch Intensitéit vun den orthogonalen polariséierten Impulser intensitéitsbedingt netlinear Phasenverschiebungen. Den Endspigel M1 erméiglecht et den orthogonalen Impulser zweemol duerch de Phasenverschieber ze goen an zréck an d'polarisatiounsschützend optesch Faser ze kommen. Déi orthogonal Impulser kréien eng π/2 net-reziprok Phasenverschiebung an tauschen d'Ausbreedungsachs aus. D'Gruppengeschwindegkeetsmismatch tëscht den orthogonalen polariséierten Impulser féiert zu der Kompensatioun vum Ofwäichungseffekt. Schlussendlech sammelt de Impuls verschidden netlinear Phasenverschiebungen a gëtt bei PBS interferéiert. Als Polarisator léisst PBS déi entspriechend Polarisatiounszoustandsimpulser duerchlafen, während de Rescht aus der Kavitéit reflektéiert gëtt. Dëse Prozess spillt d'Roll vun engem künstlechen saturablen Absorber an dëser linearer Kavitéit.optesche LaserWann den Ofstand tëscht de Gitterpaaren weider op 3,2 mm reduzéiert gëtt, gëtt déi lénks Kant vum Spektrum däitlech méi steil. Zu dësem Zäitpunkt ass d'Nettodispersioun vun der Kavitéit positiv, an déi maximal Eenzelpulsenergie vun 3,57 nJ gëtt kritt. D'Puls-Selbstkorrelatiounsspur, déi duerch extern Kompressioun vum Puls mat der breetster Spektralbreet vun 39,8 nm kritt gëtt, gëtt duerch eng Gauss-Funktioun ugepasst, déi 66 fs ass.
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 25. Februar 2026