आयताकार स्पंदित लेज़रों के ऑप्टिकल पथ का डिज़ाइन

आयताकार ऑप्टिकल पथ डिजाइनस्पंदित लेजर

ऑप्टिकल पथ डिजाइन का अवलोकन

एक नॉनलाइनियर फाइबर रिंग मिरर संरचना पर आधारित एक निष्क्रिय मोड-लॉक्ड ड्यूल-वेवलेंथ डिसिपेटिव सॉलिटॉन रेजोनेंट थूलियम-डॉप्ड फाइबर लेजर।

2. प्रकाशीय पथ का विवरण

दोहरी तरंगदैर्ध्य विघटनकारी सॉलिटॉन अनुनादी थुलियम-मिश्रितफाइबर लेजरइसमें "8" आकार की गुहा संरचना डिजाइन को अपनाया गया है (चित्र 1)।

बायां भाग मुख्य एकदिशीय लूप है, जबकि दायां भाग एक अरैखिक ऑप्टिकल फाइबर लूप दर्पण संरचना है। बाएं एकदिशीय लूप में एक बंडल स्प्लिटर, 2.7 मीटर थूलियम-डॉप्ड ऑप्टिकल फाइबर (SM-TDF-10P130-HE), और 90:10 के युग्मन गुणांक वाला 2 माइक्रोमीटर बैंड ऑप्टिकल फाइबर कपलर शामिल है। इसमें एक ध्रुवीकरण-निर्भर आइसोलेटर (PDI), दो ध्रुवीकरण नियंत्रक (PC), और 0.41 मीटर ध्रुवीकरण-रखरखाव फाइबर (PMF) भी शामिल हैं। दाईं ओर की अरैखिक फाइबर ऑप्टिक रिंग दर्पण संरचना को बाएं एकदिशीय लूप से दाईं ओर की अरैखिक फाइबर ऑप्टिक रिंग दर्पण संरचना तक प्रकाश को 90:10 के गुणांक वाले 2×2 संरचना ऑप्टिकल कपलर के माध्यम से जोड़कर प्राप्त किया जाता है। दाईं ओर की अरैखिक ऑप्टिकल फाइबर रिंग दर्पण संरचना में 75 मीटर लंबा ऑप्टिकल फाइबर (SMF-28e) और एक ध्रुवीकरण नियंत्रक शामिल है। नॉनलाइनियर प्रभाव को बढ़ाने के लिए 75 मीटर लंबी सिंगल-मोड ऑप्टिकल फाइबर का उपयोग किया जाता है। यहाँ, क्लॉकवाइज़ और काउंटरक्लॉकवाइज़ प्रसार के बीच नॉनलाइनियर फेज़ अंतर को बढ़ाने के लिए 90:10 ऑप्टिकल फाइबर कपलर का उपयोग किया जाता है। इस दोहरी तरंगदैर्ध्य संरचना की कुल लंबाई 89.5 मीटर है। इस प्रायोगिक सेटअप में, पंप प्रकाश पहले बीम कंबाइनर से होकर थूलियम-डॉप्ड ऑप्टिकल फाइबर तक पहुँचता है। थूलियम-डॉप्ड ऑप्टिकल फाइबर के बाद, 90:10 कपलर को जोड़ा जाता है ताकि 90% ऊर्जा कैविटी के भीतर प्रवाहित हो और 10% ऊर्जा कैविटी से बाहर निकल जाए। साथ ही, एक बाइरिफ्रिंजेंट लियोट फिल्टर दो पोलराइजेशन कंट्रोलर और एक पोलराइज़र के बीच स्थित पोलराइजेशन-मेंटेनिंग ऑप्टिकल फाइबर से बना होता है, जो स्पेक्ट्रल तरंगदैर्ध्य को फ़िल्टर करने में भूमिका निभाता है।

3. पृष्ठभूमि ज्ञान

वर्तमान में, स्पंदित लेज़रों की स्पंद ऊर्जा बढ़ाने के दो मूल तरीके हैं। एक तरीका है गैर-रेखीय प्रभावों को सीधे कम करना, जिसमें विभिन्न विधियों जैसे कि विस्तारित स्पंदों के लिए फैलाव प्रबंधन, विशाल चिर्प्ड ऑसिलेटर और बीम-स्प्लिटिंग स्पंदित लेज़र आदि के माध्यम से स्पंदों की शिखर शक्ति को कम करना शामिल है। दूसरा तरीका है ऐसे नए तंत्रों की खोज करना जो अधिक गैर-रेखीय चरण संचय को सहन कर सकें, जैसे कि स्व-समानता और आयताकार स्पंद। उपरोक्त विधि स्पंदित लेज़रों की स्पंद ऊर्जा को सफलतापूर्वक बढ़ा सकती है।स्पंदित लेजरदसियों नैनोजूल तक। विघटनकारी सॉलिटॉन अनुनाद (डिसिपेटिव सॉलिटॉन रेजोनेंस: डीएसआर) एक आयताकार आवेग निर्माण तंत्र है जिसे पहली बार एन. अख्मेडीव एट अल. ने 2008 में प्रस्तावित किया था। विघटनकारी सॉलिटॉन अनुनाद स्पंदों की विशेषता यह है कि आयाम को स्थिर रखते हुए, गैर-तरंग विभाजन आयताकार स्पंद की स्पंद चौड़ाई और ऊर्जा पंप शक्ति में वृद्धि के साथ एकसमान रूप से बढ़ती है। यह, कुछ हद तक, एकल-स्पंद ऊर्जा पर पारंपरिक सॉलिटॉन सिद्धांत की सीमा को तोड़ता है। विघटनकारी सॉलिटॉन अनुनाद संतृप्त अवशोषण और विपरीत संतृप्त अवशोषण के निर्माण द्वारा प्राप्त किया जा सकता है, जैसे कि अरैखिक ध्रुवीकरण घूर्णन प्रभाव (एनपीआर) और अरैखिक फाइबर रिंग मिरर प्रभाव (एनओएलएम)। विघटनकारी सॉलिटॉन अनुनाद स्पंदों के उत्पादन पर अधिकांश रिपोर्टें इन दो मोड-लॉकिंग तंत्रों पर आधारित हैं।