Deseño de camiño óptico rectangularláseres pulsados
Visión xeral do deseño da ruta óptica
Un láser de fibra dopado con tulio resonante, solitón disipativo de dobre lonxitude de onda e bloqueado en modo pasivo baseado nunha estrutura de espello de anel de fibra non lineal.
2. Descrición da ruta óptica
O solitón resonante disipativo de dobre lonxitude de onda dopado con tulioláser de fibraadopta un deseño de estrutura de cavidade en forma de “8″ (Figura 1).
A parte esquerda é o bucle unidireccional principal, mentres que a parte dereita é unha estrutura de espello de bucle de fibra óptica non lineal. O bucle unidireccional esquerdo inclúe un divisor de feixe, unha fibra óptica dopada con tulio de 2,7 m (SM-TDF-10P130-HE) e un acoplador de fibra óptica de banda de 2 μm cun coeficiente de acoplamento de 90:10. Un illador dependente da polarización (PDI), dous controladores de polarización (controladores de polarización: PC) e unha fibra de mantemento da polarización (PMF) de 0,41 m. A estrutura de espello de anel de fibra óptica non lineal da dereita conséguese acoplando a luz do bucle unidireccional esquerdo ao espello de anel de fibra óptica non lineal da dereita a través dun acoplador óptico de estrutura 2×2 cun coeficiente de 90:10. A estrutura de espello de anel de fibra óptica non lineal da dereita inclúe unha fibra óptica de 75 metros de lonxitude (SMF-28e) e un controlador de polarización. Úsase unha fibra óptica monomodo de 75 metros para mellorar o efecto non lineal. Aquí, emprégase un acoplador de fibra óptica 90:10 para aumentar a diferenza de fase non lineal entre a propagación en sentido horario e antihorario. A lonxitude total desta estrutura de dobre lonxitude de onda é de 89,5 metros. Nesta configuración experimental, a luz de bombeo pasa primeiro a través dun combinador de feixe para chegar á fibra óptica dopada con tulio, un medio de ganancia. Despois da fibra óptica dopada con tulio, conéctase un acoplador 90:10 para facer circular o 90 % da enerxía dentro da cavidade e enviar o 10 % da enerxía fóra da cavidade. Ao mesmo tempo, un filtro Lyot birrefrinxente está composto por unha fibra óptica que mantén a polarización situada entre dous controladores de polarización e un polarizador, que desempeña un papel no filtrado das lonxitudes de onda espectrais.
3. Coñecementos previos
Na actualidade, existen dous métodos básicos para aumentar a enerxía dos pulsos de láseres pulsados. Unha estratexia consiste en reducir directamente os efectos non lineais, como a redución da potencia máxima dos pulsos mediante varios métodos, como o uso da xestión da dispersión para pulsos estirados, osciladores xigantes con chirridos e láseres pulsados con división de feixe, etc. Outra estratexia consiste en buscar novos mecanismos que poidan tolerar unha maior acumulación de fase non lineal, como a autosemellanza e os pulsos rectangulares. O método mencionado anteriormente pode amplificar con éxito a enerxía dos pulsos doláser pulsadoa decenas de nanojoules. A resonancia de solitóns disipativos (resonancia de solitóns disipativos: DSR) é un mecanismo de formación de impulsos rectangulares proposto por primeira vez por N. Akhmediev et al. en 2008. A característica dos pulsos de resonancia de solitóns disipativos é que, mantendo a amplitude constante, o ancho do pulso e a enerxía do pulso rectangular sen división de onda aumentan monotonicamente co aumento da potencia de bombeo. Isto, ata certo punto, rompe a limitación da teoría tradicional dos solitóns sobre a enerxía dun só pulso. A resonancia de solitóns disipativos pódese conseguir construíndo absorción saturada e absorción saturada inversa, como o efecto de rotación de polarización non lineal (NPR) e o efecto de espello de anel de fibra non lineal (NOLM). A maioría dos informes sobre a xeración de pulsos de resonancia de solitóns disipativos baséanse nestes dous mecanismos de bloqueo de modo.
Data de publicación: 09 de outubro de 2025