Поляризацияланган булалуу тар сызыктуу лазердин оптикалык жолунун дизайны

Поляризацияланган буланын оптикалык жолунун дизайныкууш сызыктуу лазер

1. Жалпы маалымат

1018 нм поляризацияланган булалуу тар сызыктуу лазер. Жумушчу толкун узундугу 1018 нм, лазердин чыгуу кубаттуулугу 104 Вт, 3 дБ жана 20 дБ спектрдик туурасы тиешелүүлүгүнө жараша ~21 ГГц жана ~72 ГГц, поляризациянын өчүү коэффициенти >17,5 дБ жана нурдун сапаты жогору (2 x M – 1,62 жана 2 у M) Aлазердик системажантайыңкы эффективдүүлүгү 79% (∼1,63) менен.

2. Оптикалык жолдун сүрөттөлүшү

бирполяризацияланган булалуу тар сызыктуу лазер, сызыктуу поляризацияланган була лазердик осциллятору поляризацияны сактоочу була торчолорунун жубунан жана күчөтүүчү чөйрө катары 1,5 метр узундуктагы 10/125 мкм иттербий менен легирленген кош капталган поляризацияны сактоочу буладан турат. Бул оптикалык буланын 976 нмдеги жутуу коэффициенти 5 дБ/м түзөт. Лазердик осциллятор 976 нм толкун узундугу менен бекитилгенжарым жарым лазерполярдуулукту сактоочу (1+1)×1 нур комбинатору аркылуу максималдуу кубаттуулугу 27 Вт. Жогорку чагылдыруучу торчонун чагылдыруу жөндөмдүүлүгү 99% дан жогору, ал эми 3 дБ чагылдыруу жөндөмдүүлүгү болжол менен 0,22 нм. Торчонун төмөнкү чагылдыруу жөндөмдүүлүгү 40%, ал эми 3 дБ чагылдыруу жөндөмдүүлүгү болжол менен 0,216 нм. Эки торчонун тең борбордук чагылдыруу толкун узундуктары 1018 нм. Лазердик резонатордун чыгуучу кубаттуулугун жана ASE басуу катышын тең салмактоо үчүн торчонун төмөнкү чагылдыруу жөндөмдүүлүгү 40% га чейин оптималдаштырылган. Жогорку чагылдыруучу торчонун куйрук буласы күчөтүүчү булага бириктирилет, ал эми төмөн чагылдыруучу торчонун куйрук буласы 90° бурулат жана каптоо чыпкасынын куйрук буласына бириктирилет. Ошентип, жогорку чагылдыруучу торчонун тез огу чагылдыруучу толкун узундугунун чоку абалы төмөн чагылдыруучу торчонун жай огу чагылдыруучу толкун узундугуна дал келет. Ушундай жол менен, резонанстык көңдөйдө бир гана поляризацияланган лазер термеле алат. Оптикалык була каптамасындагы калган насостук жарык резонанстык көңдөйгө бириктирилген өз алдынча жасалган каптама чыпкасы менен чыпкаланат жана чыгуучу пигтейл учтун тескери байланышын жана мите термелүүнү алдын алуу үчүн 8°ка кыйшайтылат.

3. Алдын ала билим

Сызыктуу поляризацияланган була лазерлеринин генерация механизми: Чыңалуу кош сынуусунан улам, алмурут сымал поляризацияны сактоочу буланын эки ортогоналдык поляризация огу бар, алар тез жана жай огу деп аталат. Жалпысынан алганда, жай огунун сынуу көрсөткүчү тез огунун сынуу көрсөткүчүнөн чоң болгондуктан, поляризацияны сактоочу булага жазылган торчо эки башка борбордук толкун узундугуна ээ. Сызыктуу поляризацияланган була лазеринин резонанстык көңдөйү, адатта, эки поляризацияны сактоочу торчодон турат. Тез жана жай огу боюнча аз чагылдыруучу торчонун жана жогорку чагылдыруучу торчонун толкун узундуктары тиешелүү түрдө дал келет. Поляризацияны сактоочу торчонун чагылдыруу өткөрүү жөндөмдүүлүгү жетиштүү тар болгондо, тез жана жай огу багыттарындагы өткөрүү спектрлерин бөлүүгө болот жана эки толкун узундугу тең резонанстык көңдөйдүн ичинде термелиши мүмкүн. Поляризацияны сактоочу торчонун кош толкун узундугундагы термелүү принцибине ылайык, экспериментте ага жетүү үчүн параллель ширетүү ыкмасын колдонсо болот. Ширетүү учурунда эки торчонун поляризацияны сактоочу октору тегизделет. Ушундай жол менен, жогорку чагылдыруучу торчонун эки өткөрүү чокулары төмөн чагылдыруучу торчонун чокуларына дал келет, ошентип, кош толкун узундугундагы лазердик чыгууну ишке ашырууга болот.

Чыныгы лазердик поляризацияны сактоочу системаларда сызыктуу кыйшайуу сызыктуу поляризацияланган лазерлердин чыгуу мүнөздөмөлөрүн баалоо үчүн маанилүү көрсөткүч болуп саналат. Жалпысынан алганда, жогорку чагылдыруучу торчонун мезгили төмөн чагылдыруучу торчого караганда чоңураак. Жогорку PER маанисине ээ болгон сызыктуу поляризацияланган лазерге жетүү үчүн бир гана поляризация чокулары титиреши керек. Төмөн чагылдыруучу торчонун тез огу жогорку чагылдыруучу торчонун жай огу боюнча болгондо, төмөн чагылдыруучу торчонун тез огу багытындагы борбордук толкун узундугу жогорку чагылдыруучу торчонун жай огу багытындагыга дал келет, ал эми төмөн чагылдыруучу торчонун жай огу багытындагы өткөрүү чоку жогорку чагылдыруучу торчонун тез огу багытындагы өткөрүү чокусуна дал келбейт. Ушундай жол менен бир өткөрүү чокулары титирелиши мүмкүн. Ошо сыяктуу эле, төмөн чагылдыруучу торчонун жай огу жогорку чагылдыруучу торчонун тез огу боюнча болгондо, төмөн чагылдыруучу торчонун жай огу борбордук толкун узундугу жогорку чагылдыруучу торчонун тез огу менен дал келет, ал эми төмөн чагылдыруучу торчонун тез огу менен өткөрүү чокусу жогорку чагылдыруучу торчонун жай огу менен дал келбейт. Ушундай жол менен бир өткөрүү чокусун да термелүүгө болот. Жогорудагы эки ыкманын экөө тең сызыктуу поляризацияланган лазердик чыгарууга жетише алат. Поляризацияны сактоочу торчонун бир толкун узундугундагы сызыктуу поляризацияланган лазердик термелүү принцибине ылайык, экспериментте ага жетүү үчүн ортогоналдык сплайсинг ыкмасын колдонсо болот. Жогорку чагылтуу торчосунун жана төмөнкү чагылтуу торчосунун поляризацияны сактоочу окторунун сплайсинг бурчу 90° болгондо, жогорку чагылтуу торчосунун жай огу багытындагы өткөрүү чокусу төмөнкү чагылтуу торчосунун тез огу багытындагы өткөрүү чокусуна дал келет, ошентип, бир толкун узундугундагы сызыктуу поляризацияланган була лазеринин чыгышын ишке ашырууга болот.