Deseño da traxectoria óptica do láser bloqueado en modo de 66 femtosegundos

Deseño da ruta óptica dos 66 femtosegundosláser con modo bloqueado
Este láser de modo bloqueado de 66 femtosegundos é un láser de fibra dopado con iterbio que mantén a polarización total na cavidade lineal cun cambiador de fase non recíproco. Consigue un bloqueo de modo de frecuencia fundamental de 147 MHz. Axustando a distancia entre as redes, obtéñense unha anchura espectral de 39,8 nm e unha anchura de pulso de 66 fs despois da compresión externa. A alta potencia de bombeo, conséguese un bloqueo de modo harmónico de segunda e terceira orde con frecuencias de repetición de 294,1 MHz e 442,3 MHz.

Descrición da ruta óptica:
O resonador consta das partes ópticas espaciais a ambos os dous lados e a parte da fibra que mantén a polarización no medio. A parte espacial esquerda inclúe un espello de reflexión total (M1), unha placa de ondas λ/8 (EWP) e un rotador de Faraday (FR). A combinación de EWP e FR pódese usar como un cambiador de fase non recíproco, proporcionando unha polarización de fase non recíproca, mellorando así a capacidade de autoarranque. A parte da fibra consta dun dispositivo integrado de multiplexación por división de lonxitudes de onda personalizado (WDM-Collimator), unha fibra de mantemento da polarización dopada con iterbio de 62 cm (Yb401-PM, CORACTIVE) e un colimador de fibra óptica (Col). A fibra de ganancia é bombeada por un díodo láser (LD) monomodo de 976 nm cunha potencia máxima de bombeo de 1,4 W. A parte espacial dereita consta dunha placa de media onda (HWP), un divisor de feixe de polarización (PBS), un par de redes de transmisión (LightSmyth T-1000-1040-3212-94) e un espello de reflexión total (M2). O par de redes de transmisión cunha densidade de liñas de 1000 liñas/mm proporciona compensación de dispersión intracavidade. A distancia entre as dúas redes pódese axustar mediante unha etapa. A lonxitude do espazo libre desde o colimador ata os dous espellos de reflexión a ambos os dous lados é de 5,5 cm e 6,5 cm respectivamente. Oláseremite pulsos de maneira polarizada linealmente desde o PBS.
Principio de funcionamento:
O pulso normalizado inicial transmitido a través do bucle intracavidade comeza desde o PBS e transmítese a M1. Inicialmente, o HWP descompoñerá o pulso en dous compoñentes ortogonais e, a continuación, entrará na fibra óptica que preserva a polarización e propagarase ao longo dos eixes rápido e lento. A relación de intensidade dos pulsos ao longo dos dous eixes ortogonais está determinada polo ángulo de rotación (θh) do HWP. Durante a propagación dentro da fibra óptica, debido a efectos non lineais, a intensidade asimétrica dos pulsos polarizados ortogonais provocará cambios de fase non lineais relacionados coa intensidade. O espello final M1 permite que os pulsos ortogonais pasen dúas veces polo cambiador de fase e volvan á fibra óptica que preserva a polarización. Os pulsos ortogonais adquiren un cambio de fase non recíproco de π/2 e intercambian o eixe óptico de propagación. A desaxuste da velocidade de grupo entre os pulsos polarizados ortogonais leva á compensación do efecto de desviación. Finalmente, o pulso acumula diferentes cambios de fase non lineais e sofre interferencias no PBS. Como polarizador, o PBS permite que os pulsos do estado de polarización axeitado pasen a través del, mentres que o resto se reflicte fóra da cavidade. Este proceso desempeña o papel dun absorbente saturable artificial nesta cavidade lineal.láser ópticoCando a distancia do par de reixa se reduce aínda máis a 3,2 mm, o bordo esquerdo do espectro faise significativamente máis inclinado. Neste momento, a dispersión neta da cavidade é positiva e obtense a enerxía máxima dun só pulso de 3,57 nJ. A traza de autocorrelación do pulso obtida por compresión externa do pulso coa anchura espectral máis ampla de 39,8 nm axústase mediante unha función gaussiana, que é de 66 fs.