Projektimi i shtegut optik të lazerit me bllokim të modalitetit 66 femtosekonda

Dizajni i shtegut optik të 66 femtosekondëslazer me bllokim të modalitetit
Ky lazer me bllokim të modalitetit 66-femtosekondësh është një lazer fibre i dopuar me iterbium me zgavër lineare që mirëmban të gjithë polarizimin me një zhvendosës faze jo-reciprok. Ai arrin bllokimin e modalitetit të frekuencës themelore prej 147 MHz. Duke rregulluar distancën midis rrjetave, arrihet një gjerësi spektrale prej 39.8 nm dhe një gjerësi pulsi prej 66 fs pas kompresimit të jashtëm. Në fuqi të lartë të pompës, arrihet bllokimi i modalitetit harmonik të rendit të dytë dhe të tretë me frekuenca përsëritjeje prej 294.1 MHz dhe 442.3 MHz.

Përshkrimi i shtegut optik:
Rezonatori përbëhet nga pjesët optike hapësinore në të dyja anët dhe pjesa e fibrës që ruan polarizimin në mes. Pjesa hapësinore e majtë përfshin një pasqyrë reflektimi total (M1), një pllakë vale λ/8 (EWP) dhe një rrotullues Faradei (FR). Kombinimi i EWP dhe FR mund të përdoret si një zhvendosës faze jo-reciprok, duke siguruar polarizim fazor jo-reciprok, duke rritur kështu aftësinë e vetë-nisjes. Pjesa e fibrës përbëhet nga një pajisje e integruar e multipleksimit të ndarjes së gjatësisë së valës - kolimatorit (WDM-Collimator), fibra 62 cm e dopuar me iterbium që ruan polarizimin (Yb401-PM, CORACTIVE) dhe një kolimator me fibra optike (Col). Fibra e përforcimit pompohet nga një diodë lazeri me një modalitet të vetëm (LD) 976 nm me një fuqi maksimale pompimi prej 1.4 W. Pjesa hapësinore e djathtë përbëhet nga një pllakë gjysmëvalëshe (HWP), një ndarës rrezesh polarizimi (PBS), një çift rrjetash (LightSmyth T-1000-1040-3212-94) dhe një pasqyrë reflektimi total (M2). Çifti rrjetash transmetimi me një dendësi vijash prej 1000 vijash/mm siguron kompensim të shpërndarjes brenda zgavrës. Distanca midis dy rrjetave mund të rregullohet nga një shkallë. Gjatësia e hapësirës së lirë nga kolimatori në dy pasqyrat reflektuese në të dyja anët është përkatësisht 5.5 cm dhe 6.5 cm.lazerjep pulse në një mënyrë lineare të polarizuar nga PBS.
Parimi i punës:
Pulsi fillestar i normalizuar i transmetuar përmes lakut intrakavitet fillon nga PBS dhe transmetohet në M1. Fillimisht, HWP do ta dekompozojë pulsin në dy komponentë ortogonalë, dhe më pas do të hyjë në fibrën optike që ruan polarizimin dhe do të përhapet përgjatë boshteve të shpejta dhe të ngadalta. Raporti i intensitetit të pulseve përgjatë dy boshteve ortogonale përcaktohet nga këndi i rrotullimit (θh) i HWP. Gjatë përhapjes brenda fibrës optike, për shkak të efekteve jolineare, intensiteti asimetrik i pulseve të polarizuara ortogonale do të shkaktojë zhvendosje jolineare të fazës të lidhura me intensitetin. Pasqyra fundore M1 mundëson që pulset ortogonale të kalojnë dy herë përmes zhvendosësit të fazës dhe të kthehen në fibrën optike që ruan polarizimin. Pulset ortogonale fitojnë një zhvendosje jo-reciproke të fazës π/2 dhe shkëmbejnë boshtin optik të përhapjes. Mospërputhja e shpejtësisë së grupit midis pulseve të polarizuara ortogonale çon në kompensimin e efektit të devijimit. Së fundmi, pulsi grumbullon zhvendosje të ndryshme jolineare të fazës dhe i nënshtrohet ndërhyrjes në PBS. Si polarizues, PBS lejon që pulset e gjendjes së polarizimit të duhur të kalojnë nëpër të, ndërsa pjesa tjetër reflektohet jashtë zgavrës. Ky proces luan rolin e një thithësi artificial të ngopur në këtë zgavër lineare.lazer optikKur distanca e çiftit të rrjetës zvogëlohet më tej në 3.2 mm, skaji i majtë i spektrit bëhet dukshëm më i pjerrët. Në këtë kohë, dispersioni neto i zgavrës është pozitiv dhe merret energjia maksimale e një pulsi të vetëm prej 3.57 nJ. Gjurma e vetë-korrelacionit të pulsit e marrë nga kompresimi i jashtëm i pulsit me gjerësinë më të gjerë spektrale prej 39.8 nm përshtatet nga një funksion Gaussian, i cili është 66 fs.