आयताकार स्पंदित लेज़रों का ऑप्टिकल पथ डिज़ाइन

आयताकार का ऑप्टिकल पथ डिजाइनस्पंदित लेज़रों

ऑप्टिकल पथ डिज़ाइन का अवलोकन

एक निष्क्रिय मोड-लॉक्ड दोहरे तरंगदैर्ध्य अपव्ययी सोलिटोन अनुनाद थ्यूलियम-डोपेड फाइबर लेजर जो एक गैर-रेखीय फाइबर रिंग मिरर संरचना पर आधारित है।

2. ऑप्टिकल पथ विवरण

द्वि-तरंगदैर्ध्य अपव्ययी सोलिटोन अनुनाद थुलियम-डोपेडफाइबर लेजरएक “8” आकार की गुहा संरचना डिजाइन (चित्र 1) को अपनाता है।

बायां भाग मुख्य एकदिशीय लूप है, जबकि दायां भाग एक अरैखिक ऑप्टिकल फाइबर लूप मिरर संरचना है। बाएं एकदिशीय लूप में एक बंडल स्प्लिटर, एक 2.7 मीटर थ्यूलियम-डोप्ड ऑप्टिकल फाइबर (SM-TDF-10P130-HE), और 90:10 के युग्मन गुणांक वाला एक 2 माइक्रोन बैंड ऑप्टिकल फाइबर कपलर शामिल है। एक ध्रुवीकरण-निर्भर आइसोलेटर (PDI), दो ध्रुवीकरण नियंत्रक (ध्रुवीकरण नियंत्रक: PC), और एक 0.41 मीटर ध्रुवीकरण-अनुरक्षण फाइबर (PMF)। दाईं ओर की अरैखिक फाइबर ऑप्टिक रिंग मिरर संरचना, बाएं एकदिशीय लूप से प्रकाश को दाईं ओर के अरैखिक फाइबर ऑप्टिक रिंग मिरर से 90:10 के गुणांक वाले 2×2 संरचना वाले ऑप्टिकल कपलर के माध्यम से युग्मित करके प्राप्त की जाती है। दाईं ओर की अरैखिक ऑप्टिकल फाइबर रिंग मिरर संरचना में एक 75 मीटर लंबा ऑप्टिकल फाइबर (SMF-28e) और एक ध्रुवीकरण नियंत्रक शामिल है। अरैखिक प्रभाव को बढ़ाने के लिए 75 मीटर लंबे एकल-मोड ऑप्टिकल फाइबर का उपयोग किया जाता है। यहाँ, दक्षिणावर्त और वामावर्त संचरण के बीच अरैखिक कलांतर को बढ़ाने के लिए 90:10 ऑप्टिकल फाइबर युग्मक का उपयोग किया जाता है। इस द्वि-तरंगदैर्ध्य संरचना की कुल लंबाई 89.5 मीटर है। इस प्रायोगिक व्यवस्था में, पंप प्रकाश सबसे पहले एक बीम संयोजक से होकर लाभ माध्यम थ्यूलियम-मिश्रित ऑप्टिकल फाइबर तक पहुँचता है। थ्यूलियम-मिश्रित ऑप्टिकल फाइबर के बाद, एक 90:10 युग्मक को गुहा के भीतर 90% ऊर्जा प्रसारित करने और 10% ऊर्जा गुहा से बाहर भेजने के लिए जोड़ा जाता है। साथ ही, एक द्विअपवर्तक ल्योट फ़िल्टर, दो ध्रुवीकरण नियंत्रकों और एक ध्रुवक के बीच स्थित एक ध्रुवीकरण-संरक्षण ऑप्टिकल फाइबर से बना होता है, जो वर्णक्रमीय तरंगदैर्ध्य को फ़िल्टर करने में भूमिका निभाता है।

3. पृष्ठभूमि ज्ञान

वर्तमान में, स्पंदित लेज़रों की स्पंद ऊर्जा बढ़ाने के दो बुनियादी तरीके हैं। एक तरीका सीधे तौर पर अरैखिक प्रभावों को कम करना है, जिसमें विभिन्न तरीकों से स्पंदों की चरम शक्ति को कम करना शामिल है, जैसे कि स्ट्रेच्ड स्पंदों के लिए फैलाव प्रबंधन, विशाल चिरप्ड ऑसिलेटर, और बीम-स्प्लिटिंग स्पंदित लेज़र आदि। दूसरा तरीका नए तंत्रों की खोज करना है जो अधिक अरैखिक चरण संचय को सहन कर सकें, जैसे कि स्व-समानता और आयताकार स्पंद। उपर्युक्त विधि स्पंद ऊर्जा को सफलतापूर्वक बढ़ा सकती है।स्पंदित लेजरदसियों नैनोजूल तक। अपव्ययी सोलिटन अनुनाद (अपव्ययी सोलिटन अनुनाद: DSR) एक आयताकार आवेग निर्माण तंत्र है जिसे पहली बार 2008 में N. अखमेदिव एट अल द्वारा प्रस्तावित किया गया था। अपव्ययी सोलिटन अनुनाद स्पंदों की विशेषता यह है कि, आयाम को स्थिर रखते हुए, गैर-तरंग विभाजन आयताकार स्पंद की स्पंद चौड़ाई और ऊर्जा पंप शक्ति की वृद्धि के साथ एकसमान रूप से बढ़ती है। यह, एक निश्चित सीमा तक, एकल-स्पंद ऊर्जा पर पारंपरिक सोलिटन सिद्धांत की सीमा को तोड़ता है। अपव्ययी सोलिटन अनुनाद संतृप्त अवशोषण और विपरीत संतृप्त अवशोषण का निर्माण करके प्राप्त किया जा सकता है, जैसे कि अरैखिक ध्रुवीकरण घूर्णन प्रभाव (NPR) और अरैखिक फाइबर रिंग मिरर प्रभाव (NOLM)। अपव्ययी सोलिटन अनुनाद स्पंदों के उत्पादन पर अधिकांश रिपोर्ट इन दो मोड-लॉकिंग तंत्रों पर आधारित हैं।