६६-फेमटोसेकेन्ड मोड-लक गरिएको लेजरको अप्टिकल पथ डिजाइन

६६-फेमटोसेकेन्डको अप्टिकल पथ डिजाइनमोड-लक गरिएको लेजर
यो ६६-फेम्टोसेकेन्ड मोड-लक गरिएको लेजर एक रेखीय गुहा सबै-ध्रुवीकरण-रखरखाव गर्ने यटरबियम-डोपेड फाइबर लेजर हो जसमा गैर-पारस्परिक चरण शिफ्टर छ। यसले १४७ मेगाहर्ट्ज आधारभूत आवृत्ति मोड-लकिङ प्राप्त गर्दछ। ग्रेटिंगहरू बीचको दूरी समायोजन गरेर, बाह्य कम्प्रेसन पछि ३९.८ एनएमको वर्णक्रमीय चौडाइ र ६६ एफएसको पल्स चौडाइ प्राप्त गरिन्छ। उच्च पम्प पावरमा, २९४.१ मेगाहर्ट्ज र ४४२.३ मेगाहर्ट्जको पुनरावृत्ति आवृत्तिहरूको साथ दोस्रो-अर्डर र तेस्रो-अर्डर हार्मोनिक मोड-लकिङ प्राप्त गरिन्छ।

अप्टिकल मार्ग विवरण:
रेजोनेटरमा दुवै छेउमा रहेका स्थानिक अप्टिकल भागहरू र बीचमा रहेको ध्रुवीकरण-रखरखाव फाइबर भाग समावेश छ। बायाँ स्थानिक भागमा कुल प्रतिबिम्ब मिरर (M1), λ/8 तरंग प्लेट (EWP), र फराडे रोटेटर (FR) समावेश छ। EWP र FR को संयोजनलाई गैर-पारस्परिक चरण शिफ्टरको रूपमा प्रयोग गर्न सकिन्छ, गैर-पारस्परिक चरण पूर्वाग्रह प्रदान गर्दछ, जसले गर्दा स्व-सुरु गर्ने क्षमता बढ्छ। फाइबर भागमा अनुकूलन तरंगदैर्ध्य विभाजन मल्टिप्लेक्सिङ - कोलिमेटर (WDM-कोलिमेटर) एकीकृत उपकरण, 62 सेमी यटरबियम-डोपेड ध्रुवीकरण-रखरखाव फाइबर (Yb401-PM, CORACTIVE), र एक अप्टिकल फाइबर कोलिमेटर (Col) समावेश छ। गेन फाइबरलाई १.४ वाटको अधिकतम पम्प पावर भएको सिंगल-मोड ९७६ एनएम लेजर डायोड (LD) द्वारा पम्प गरिन्छ। दायाँ स्थानिय भागमा हाफ-वेभ प्लेट (HWP), पोलराइजेसन बीम स्प्लिटर (PBS), ग्रेटिंग जोडी (LightSmyth T-1000-1040-3212-94), र कुल रिफ्लेक्सन मिरर (M2) हुन्छ। १००० लाइन/मिमीको लाइन घनत्व भएको ट्रान्समिशन ग्रेटिंग जोडीले इन्ट्रा-क्याभिटी डिस्पेरसन क्षतिपूर्ति प्रदान गर्दछ। दुई ग्रेटिंगहरू बीचको दूरी स्टेजद्वारा समायोजन गर्न सकिन्छ। कोलिमेटरबाट दुवै छेउका दुई रिफ्लेक्सन मिररहरूमा खाली ठाउँको लम्बाइ क्रमशः ५.५ सेमी र ६.५ सेमी छ।लेजरPBS बाट रेखीय ध्रुवीकृत तरिकाले पल्स आउटपुट गर्दछ।
काम गर्ने सिद्धान्त:
इन्ट्राक्याभिटी लूप मार्फत प्रसारित प्रारम्भिक सामान्यीकृत पल्स PBS बाट सुरु हुन्छ र M1 मा प्रसारित हुन्छ। सुरुमा, HWP ले पल्सलाई दुई ओर्थोगोनल कम्पोनेन्टहरूमा विघटन गर्नेछ, र त्यसपछि ध्रुवीकरण-संरक्षित अप्टिकल फाइबरमा प्रवेश गर्नेछ र छिटो र ढिलो अक्षहरूमा प्रसार गर्नेछ। दुई ओर्थोगोनल अक्षहरूमा पल्सहरूको तीव्रता अनुपात HWP को परिक्रमण कोण (θh) द्वारा निर्धारण गरिन्छ। अप्टिकल फाइबर भित्र प्रसारणको क्रममा, गैर-रेखीय प्रभावहरूको कारण, ओर्थोगोनल ध्रुवीकृत पल्सहरूको असममित तीव्रताले तीव्रता-सम्बन्धित गैर-रेखीय चरण परिवर्तनहरू निम्त्याउनेछ। अन्त्य मिरर M1 ले ओर्थोगोनल पल्सहरूलाई फेज शिफ्टरबाट दुई पटक पार गर्न र ध्रुवीकरण-संरक्षित अप्टिकल फाइबरमा फर्कन सक्षम बनाउँछ। ओर्थोगोनल पल्सहरूले π/2 गैर-पारस्परिक चरण परिवर्तन प्राप्त गर्दछ र प्रसार अप्टिकल अक्षलाई आदानप्रदान गर्दछ। ओर्थोगोनल ध्रुवीकृत पल्सहरू बीचको समूह वेग बेमेलले विचलन प्रभावको क्षतिपूर्ति निम्त्याउँछ। अन्तमा, पल्सले विभिन्न गैर-रेखीय चरण परिवर्तनहरू जम्मा गर्दछ र PBS मा हस्तक्षेपबाट गुज्रन्छ। ध्रुवीकरणकर्ताको रूपमा, PBS ले उपयुक्त ध्रुवीकरण अवस्थाका पल्सहरूलाई पास गर्न अनुमति दिन्छ, जबकि बाँकी गुहाबाट बाहिर परावर्तित हुन्छ। यो प्रक्रियाले यस रेखीय गुहामा कृत्रिम संतृप्त अवशोषकको भूमिका खेल्छ।अप्टिकल लेजर। जब ग्रेटिंग जोडीको दूरी ३.२ मिमीमा घटाइन्छ, स्पेक्ट्रमको बायाँ किनारा उल्लेखनीय रूपमा ठाडो हुन्छ। यस समयमा, गुहा नेट फैलावट सकारात्मक हुन्छ, र ३.५७ nJ को अधिकतम एकल-पल्स ऊर्जा प्राप्त हुन्छ। सबैभन्दा चौडा ३९.८ nm स्पेक्ट्रल चौडाइको साथ पल्सको बाह्य कम्प्रेसनद्वारा प्राप्त पल्स स्व-सहसम्बन्ध ट्रेस गाउसियन प्रकार्यद्वारा फिट गरिएको छ, जुन ६६ fs हो।