Projektimi i shtegut optik të fibrës së polarizuarlazer me gjerësi të ngushtë të vijës
1. Përmbledhje
Lazer me fibër të polarizuar 1018 nm me gjerësi të ngushtë vije. Gjatësia e valës së punës është 1018 nm, fuqia dalëse e lazerit është 104 W, gjerësitë spektrale prej 3 dB dhe 20 dB janë përkatësisht ~21 GHz dhe ~72 GHz, raporti i zhdukjes së polarizimit është >17.5 dB, dhe cilësia e rrezes është e lartë (2 x M – 1.62 dhe 2 y M) Asistem lazerime një efikasitet të pjerrësisë prej 79% (∼1.63).
2. Përshkrimi i shtegut optik
Në njëlazer me gjerësi të ngushtë të vijës me fibra të polarizuara, oscilatori lazer me fibra të polarizuara linearisht përbëhet nga një palë rrjeta fibrash që ruajnë polarizimin dhe një fibër 1.5 metra të gjatë, të dopuar me iterbium, 10/125 μm, që ruan polarizimin dhe është e veshur me dy shtresa, si medium përforcues. Koeficienti i absorbimit të kësaj fibre optike në 976 nm është 5 dB/m. Oscilatori lazer pompohet nga një fibër optike me gjatësi vale 976 nm e kyçur.lazer gjysmëpërçuesme një fuqi maksimale prej 27 W përmes një kombinuesi rrezesh (1+1)×1 që ruan polaritetin. Rrjeta me reflektim të lartë ka një reflektivitet mbi 99%, dhe gjerësia e brezit të reflektimit prej 3 dB është afërsisht 0.22 nm. Reflektiviteti i ulët i rrjetës është 40%, dhe gjerësia e brezit të reflektimit prej 3 dB është afërsisht 0.216 nm. Gjatësitë e valës qendrore të reflektimit të të dy rrjetave janë në 1018 nm. Për të balancuar fuqinë dalëse të rezonatorit lazer dhe raportin e shtypjes ASE, reflektiviteti i ulët i rrjetës u optimizua në 40%. Fibra e bishtit të rrjetës me reflektim të lartë është bashkuar me fibrën e fitimit, ndërsa fibra e bishtit të rrjetës me reflektim të ulët rrotullohet 90° dhe bashkohet me fibrën e bishtit të filtrit të veshjes. Kështu, pozicioni maksimal i gjatësisë së valës së reflektimit me bosht të shpejtë të rrjetës me reflektim të lartë përputhet me atë të gjatësisë së valës së reflektimit me bosht të ngadaltë të rrjetës me reflektim të ulët. Në këtë mënyrë, vetëm një lazer i polarizuar mund të lëkundet në zgavrën rezonante. Drita e mbetur e pompës në veshjen e fibrës optike filtrohet nga një filtër veshjeje i bërë vetë, i shkrirë në zgavrën rezonante, dhe gërsheti dalës pjerrëtohet me 8° për të parandaluar reagimin e sipërfaqes fundore dhe lëkundjen parazitare.
3. Njohuri paraprake
Mekanizmi i gjenerimit të lazerëve me fibra të polarizuara linearisht: Për shkak të dyfishimit të stresit, fibra në formë dardhe që ruan polarizimin ka dy akse polarizimi ortogonale, të njohura si boshti i shpejtë dhe boshti i ngadaltë. Në përgjithësi, meqenëse indeksi i thyerjes së boshtit të ngadaltë është më i madh se ai i boshtit të shpejtë, rrjeta e shkruar në fibrën që ruan polarizimin ka dy gjatësi vale qendrore të ndryshme. Zgavra rezonante e një lazeri me fibra të polarizuara linearisht zakonisht përbëhet nga dy rrjeta që ruan polarizimin. Gjatësitë e valëve të rrjetës me reflektim të ulët dhe rrjetës me reflektim të lartë në boshtin e shpejtë dhe boshtin e ngadaltë korrespondojnë përkatësisht. Kur gjerësia e brezit të reflektimit të rrjetës që ruan polarizimin është mjaft e ngushtë, spektrat e transmetimit në drejtimet e boshtit të shpejtë dhe boshtit të ngadaltë mund të ndahen, dhe të dy gjatësitë e valëve mund të dridhen brenda zgavrës rezonante. Sipas parimit të lëkundjes me gjatësi vale të dyfishtë të rrjetës që ruan polarizimin, në eksperiment, metoda e saldimit paralel mund të përdoret për ta arritur atë. Gjatë saldimit, boshtet e ruajtjes së polarizimit të dy rrjetave janë të rreshtuara. Në këtë mënyrë, dy majat e transmetimit të rrjetës me reflektim të lartë korrespondojnë me ato të rrjetës me reflektim të ulët, dhe kështu mund të realizohet prodhimi i lazerit me gjatësi vale të dyfishtë.
Në sistemet aktuale të ruajtjes së polarizimit me lazer, shtrembërimi linear është një tregues i rëndësishëm për vlerësimin e karakteristikave të daljes së lazerëve të polarizuar linearisht. Në përgjithësi, perioda e një rrjete me reflektim të lartë është më e madhe se ajo e një rrjete me reflektim të ulët. Për të arritur një lazer të polarizuar linearisht me një vlerë të lartë PER, vetëm një kulm polarizimi duhet të vibrojë. Kur boshti i shpejtë i rrjetës me reflektim të ulët është përgjatë boshtit të ngadaltë të rrjetës me reflektim të lartë, gjatësia e valës qendrore në drejtimin e boshtit të shpejtë të rrjetës me reflektim të ulët korrespondon me atë në drejtimin e boshtit të ngadaltë të rrjetës me reflektim të lartë, ndërsa kulmi i transmetimit në drejtimin e boshtit të ngadaltë të rrjetës me reflektim të ulët nuk korrespondon me kulmin e transmetimit në drejtimin e boshtit të shpejtë të rrjetës me reflektim të lartë. Në këtë mënyrë, një kulm transmetimi mund të vibrohet. Në mënyrë të ngjashme, kur boshti i ngadaltë i një rrjete me reflektim të ulët është përgjatë boshtit të shpejtë të një rrjete me reflektim të lartë, gjatësia e valës qendrore e boshtit të ngadaltë të rrjetës me reflektim të ulët korrespondon me atë të boshtit të shpejtë të rrjetës me reflektim të lartë, ndërsa maja e transmetimit të boshtit të shpejtë të rrjetës me reflektim të ulët nuk korrespondon me atë të boshtit të ngadaltë të rrjetës me reflektim të lartë. Në këtë mënyrë, një majë transmetimi mund të vibrohet gjithashtu. Të dyja metodat e mësipërme mund të arrijnë dalje lazeri të polarizuar linearisht. Sipas parimit të lëkundjes së lazerit të polarizuar linearisht me gjatësi vale të vetme të rrjetës që ruan polarizimin, në eksperiment, metoda e bashkimit ortogonal mund të përdoret për ta arritur atë. Kur këndi i bashkimit të boshteve të ruajtjes së polarizimit të rrjetës me reflektim të lartë dhe rrjetës me reflektim të ulët është 90°, maja e transmetimit në drejtimin e boshtit të ngadaltë të rrjetës me reflektim të lartë korrespondon me majën e transmetimit në drejtimin e boshtit të shpejtë të rrjetës me reflektim të ulët, dhe kështu mund të realizohet prodhimi i lazerit me fibra të polarizuar linearisht me gjatësi vale të vetme.
Koha e postimit: 12 shtator 2025