ध्रुवीकृत फाइबरको अप्टिकल मार्ग डिजाइनसाँघुरो-रेखा चौडाइ लेजर
१. अवलोकन
१०१८ एनएम ध्रुवीकृत फाइबर साँघुरो-लाइन चौडाइ लेजर। काम गर्ने तरंगदैर्ध्य १०१८ एनएम छ, लेजर आउटपुट पावर १०४ वाट छ, ३ डीबी र २० डीबीको वर्णक्रमीय चौडाइ क्रमशः ~२१ GHz र ~७२ GHz छ, ध्रुवीकरण विलुप्तता अनुपात >१७.५ dB छ, र बीम गुणस्तर उच्च छ (२ x M - १.६२ र २ वर्ष M) Aलेजर प्रणाली७९% (~१.६३) को ढलान दक्षताका साथ।
२. अप्टिकल मार्ग विवरण
माध्रुवीकृत फाइबर साँघुरो-रेखा चौडाइ लेजर, रेखीय ध्रुवीकृत फाइबर लेजर ओसिलेटर ध्रुवीकरण-सम्भार गर्ने फाइबर ग्रेटिंग्सको जोडी र लाभ माध्यमको रूपमा १.५-मिटर-लामो १०/१२५ μm यटरबियम-डोपेड डबल-क्लाड ध्रुवीकरण-सम्भार गर्ने फाइबर मिलेर बनेको हुन्छ। ९७६ एनएममा यो अप्टिकल फाइबरको अवशोषण गुणांक ५ डीबी/एम छ। लेजर ओसिलेटरलाई ९७६ एनएम तरंगदैर्ध्य-लक गरिएको द्वारा पम्प गरिएको छ।अर्धचालक लेजरध्रुवता कायम राख्ने (१+१)×१ बीम कम्बाइनर मार्फत २७ वाटको अधिकतम शक्तिको साथ। उच्च परावर्तन ग्रेटिंगको परावर्तनशीलता ९९% भन्दा बढी छ, र ३ dB परावर्तन ब्यान्डविथ लगभग ०.२२ nm छ। ग्रेटिंगको कम परावर्तनशीलता ४०% छ, र ३ dB परावर्तन ब्यान्डविथ लगभग ०.२१६ nm छ। दुबै ग्रेटिंगहरूको केन्द्रीय परावर्तन तरंगदैर्ध्य १०१८ nm मा छ। लेजर रेजोनेटरको आउटपुट पावर र ASE सप्रेसन अनुपातलाई सन्तुलनमा राख्न, ग्रेटिंगको कम परावर्तनशीलता ४०% मा अनुकूलित गरिएको थियो। उच्च-परावर्तन ग्रेटिंगको पुच्छर फाइबरलाई लाभ फाइबरमा फ्युज गरिएको छ, जबकि कम-परावर्तन ग्रेटिंगको पुच्छर फाइबरलाई ९०° घुमाइएको छ र क्ल्याडिङ फिल्टरको पुच्छर फाइबरमा फ्युज गरिएको छ। यसरी, उच्च-परावर्तन ग्रेटिंगको द्रुत-अक्ष परावर्तन तरंगदैर्ध्यको शिखर स्थिति कम-परावर्तन ग्रेटिंगको ढिलो-अक्ष परावर्तन तरंगदैर्ध्यसँग मेल खान्छ। यसरी, केवल एउटा ध्रुवीकृत लेजरले रेजोनन्ट गुहामा दोलन गर्न सक्छ। अप्टिकल फाइबर क्ल्याडिङमा बाँकी पम्प लाइटलाई रेजोनन्ट गुहामा फ्युज गरिएको स्व-निर्मित क्ल्याडिङ फिल्टरद्वारा फिल्टर गरिन्छ, र अन्तिम अनुहार प्रतिक्रिया र परजीवी दोलन रोक्नको लागि आउटपुट पिगटेललाई ८° ले बेभल गरिन्छ।
३. पृष्ठभूमि ज्ञान
रेखीय ध्रुवीकृत फाइबर लेजरहरूको उत्पादन संयन्त्र: तनाव बाइरेफ्रिन्जेन्सको कारणले गर्दा, नाशपाती आकारको ध्रुवीकरण-रखरखाव फाइबरमा दुई ओर्थोगोनल ध्रुवीकरण अक्षहरू हुन्छन्, जसलाई द्रुत अक्ष र ढिलो अक्ष भनिन्छ। सामान्यतया, ढिलो अक्षको अपवर्तक सूचकांक द्रुत अक्षको भन्दा ठूलो भएकोले, ध्रुवीकरण-रखरखाव फाइबरमा लेखिएको ग्रेटिंगमा दुई फरक केन्द्रीय तरंगदैर्ध्यहरू हुन्छन्। रेखीय ध्रुवीकृत फाइबर लेजरको अनुनाद गुहा सामान्यतया दुई ध्रुवीकरण-रखरखाव ग्रेटिंगहरू मिलेर बनेको हुन्छ। कम-परावर्तन ग्रेटिंगको तरंगदैर्ध्य र द्रुत अक्ष र ढिलो अक्षमा उच्च-परावर्तन ग्रेटिंग क्रमशः मेल खान्छ। जब ध्रुवीकरण-रखरखाव ग्रेटिंगको परावर्तन ब्यान्डविथ पर्याप्त साँघुरो हुन्छ, द्रुत अक्षमा प्रसारण स्पेक्ट्रा र ढिलो अक्ष दिशाहरू अलग गर्न सकिन्छ, र दुवै तरंगदैर्ध्य अनुनाद गुहा भित्र कम्पन हुन सक्छ। ध्रुवीकरण-रखरखाव ग्रेटिंगको दोहोरो-तरंगदैर्ध्य दोलन सिद्धान्त अनुसार, प्रयोगमा, यसलाई प्राप्त गर्न समानान्तर वेल्डिंग विधि अपनाउन सकिन्छ। वेल्डिङको क्रममा, दुई ग्रेटिंगहरूको ध्रुवीकरण-सम्भार गर्ने अक्षहरू पङ्क्तिबद्ध हुन्छन्। यसरी, उच्च-परावर्तन ग्रेटिंगको दुई प्रसारण शिखरहरू कम-परावर्तन ग्रेटिंगसँग मेल खान्छ, र यसरी दोहोरो-तरंगदैर्ध्य लेजर आउटपुट प्राप्त गर्न सकिन्छ।
वास्तविक लेजर ध्रुवीकरण-सम्भार प्रणालीहरूमा, रेखीय ध्रुवीकृत लेजरहरूको आउटपुट विशेषताहरूको मूल्याङ्कन गर्न रेखीय स्क्यू एक महत्त्वपूर्ण सूचक हो। सामान्यतया, उच्च-परावर्तन ग्रेटिंगको अवधि कम-परावर्तन ग्रेटिंगको भन्दा बढी हुन्छ। उच्च PER मानको साथ रेखीय ध्रुवीकृत लेजर प्राप्त गर्न, केवल एक ध्रुवीकरण शिखर कम्पन गर्न आवश्यक छ। जब कम-परावर्तन ग्रेटिंगको द्रुत अक्ष उच्च-परावर्तन ग्रेटिंगको ढिलो अक्षको साथ हुन्छ, कम-परावर्तन ग्रेटिंगको द्रुत अक्ष दिशामा केन्द्रीय तरंगदैर्ध्य उच्च-परावर्तन ग्रेटिंगको ढिलो अक्ष दिशामा मेल खान्छ, जबकि कम-परावर्तन ग्रेटिंगको ढिलो अक्ष दिशामा प्रसारण शिखर उच्च-परावर्तन ग्रेटिंगको द्रुत अक्ष दिशामा प्रसारण शिखरसँग मेल खाँदैन। यस तरिकाले, एउटा प्रसारण शिखर कम्पन गर्न सकिन्छ। त्यस्तै गरी, जब कम-परावर्तन ग्रेटिंगको ढिलो अक्ष उच्च-परावर्तन ग्रेटिंगको द्रुत अक्षसँगै हुन्छ, कम-परावर्तन ग्रेटिंगको ढिलो अक्षको केन्द्रीय तरंगदैर्ध्य उच्च-परावर्तन ग्रेटिंगको द्रुत अक्षसँग मेल खान्छ, जबकि कम-परावर्तन ग्रेटिंगको द्रुत अक्षको प्रसारण शिखर उच्च-परावर्तन ग्रेटिंगको ढिलो अक्षसँग मेल खाँदैन। यसरी, एउटा प्रसारण शिखर पनि कम्पन गर्न सकिन्छ। माथिका दुवै विधिहरूले रेखीय ध्रुवीकृत लेजर आउटपुट प्राप्त गर्न सक्छन्। ध्रुवीकरण-सम्भार गर्ने ग्रेटिंगको एकल-तरंगदैर्ध्य रेखीय ध्रुवीकृत लेजर दोलन सिद्धान्त अनुसार, प्रयोगमा, यसलाई प्राप्त गर्न अर्थोगोनल स्प्लिसिङ विधि अपनाउन सकिन्छ। जब उच्च परावर्तन ग्रेटिंग र कम परावर्तन ग्रेटिंगको ध्रुवीकरण-सम्भार गर्ने अक्षहरूको विभाजन कोण ९०° हुन्छ, उच्च परावर्तन ग्रेटिंगको ढिलो अक्ष दिशामा प्रसारण शिखर कम परावर्तन ग्रेटिंगको द्रुत अक्ष दिशामा प्रसारण शिखरसँग मेल खान्छ, र यसरी एकल-तरंगदैर्ध्य रेखीय ध्रुवीकृत फाइबर लेजरको आउटपुट प्राप्त गर्न सकिन्छ।
पोस्ट समय: सेप्टेम्बर-१२-२०२५