ध्रुवीकृत फायबरचे ऑप्टिकल पथ डिझाइनअरुंद-रेषेची रुंदी असलेला लेसर
१. आढावा
१०१८ एनएम ध्रुवीकृत फायबर अरुंद-रेषेची रुंदी लेसर. कार्यरत तरंगलांबी १०१८ एनएम आहे, लेसर आउटपुट पॉवर १०४ वॅट आहे, ३ डीबी आणि २० डीबीची वर्णक्रमीय रुंदी अनुक्रमे ~२१ जीएचझेड आणि ~७२ जीएचझेड आहे, ध्रुवीकरण विलुप्त होण्याचे प्रमाण >१७.५ डीबी आहे आणि बीमची गुणवत्ता उच्च आहे (२ x एम - १.६२ आणि २ वर्ष एम) एलेसर प्रणाली७९% (~१.६३) च्या उतार कार्यक्षमतेसह.
२. ऑप्टिकल मार्गाचे वर्णन
मध्येध्रुवीकृत फायबर अरुंद-रेषेची रुंदी लेसर, रेषीय ध्रुवीकृत फायबर लेसर ऑसिलेटर ध्रुवीकरण-देखभाल करणाऱ्या फायबर जाळीच्या जोडीने आणि १.५ मीटर लांबीच्या १०/१२५ μm यटरबियम-डोपेड डबल-क्लॅड ध्रुवीकरण-देखभाल करणाऱ्या फायबरने बनलेला असतो जो गेन माध्यम म्हणून वापरला जातो. ९७६ एनएम वर या ऑप्टिकल फायबरचा शोषण गुणांक ५ डीबी/एम आहे. लेसर ऑसिलेटर ९७६ एनएम तरंगलांबी-लॉक केलेल्या द्वारे पंप केला जातो.अर्धवाहक लेसरध्रुवीयता राखणाऱ्या (१+१)×१ बीम कॉम्बाइनरद्वारे जास्तीत जास्त २७ W च्या पॉवरसह. उच्च परावर्तन जाळीची परावर्तकता ९९% पेक्षा जास्त आहे आणि ३ dB परावर्तन बँडविड्थ अंदाजे ०.२२ nm आहे. जाळीची कमी परावर्तकता ४०% आहे आणि ३ dB परावर्तन बँडविड्थ अंदाजे ०.२१६ nm आहे. दोन्ही जाळींची मध्यवर्ती परावर्तन तरंगलांबी १०१८ nm आहे. लेसर रेझोनेटरची आउटपुट पॉवर आणि ASE सप्रेशन रेशो संतुलित करण्यासाठी, जाळीची कमी परावर्तकता ४०% पर्यंत ऑप्टिमाइझ करण्यात आली. उच्च-परावर्तन जाळीचा टेल फायबर गेन फायबरमध्ये फ्यूज केला जातो, तर कमी-परावर्तन जाळीचा टेल फायबर ९०° फिरवला जातो आणि क्लॅडिंग फिल्टरच्या टेल फायबरमध्ये फ्यूज केला जातो. अशा प्रकारे, उच्च-परावर्तन जाळीच्या जलद-अक्ष परावर्तन तरंगलांबीची शिखर स्थिती कमी-परावर्तन जाळीच्या मंद-अक्ष परावर्तन तरंगलांबीशी जुळते. अशाप्रकारे, रेझोनंट कॅव्हिटीमध्ये फक्त एकच ध्रुवीकृत लेसर दोलन करू शकतो. ऑप्टिकल फायबर क्लॅडिंगमधील उर्वरित पंप लाईट रेझोनंट कॅव्हिटीमध्ये जोडलेल्या स्वयं-निर्मित क्लॅडिंग फिल्टरद्वारे फिल्टर केले जाते आणि एंड फेस फीडबॅक आणि परजीवी दोलन टाळण्यासाठी आउटपुट पिगटेल 8° ने बेव्हल केले जाते.
३. पार्श्वभूमी ज्ञान
रेषीय ध्रुवीकृत फायबर लेसरची निर्मिती यंत्रणा: ताण बायरेफ्रिन्जन्समुळे, नाशपातीच्या आकाराचे ध्रुवीकरण-देखभाल करणाऱ्या फायबरमध्ये दोन ऑर्थोगोनल ध्रुवीकरण अक्ष असतात, ज्यांना जलद अक्ष आणि मंद अक्ष म्हणून ओळखले जाते. साधारणपणे, मंद अक्षाचा अपवर्तक निर्देशांक जलद अक्षापेक्षा जास्त असल्याने, ध्रुवीकरण-देखभाल करणाऱ्या फायबरवर लिहिलेल्या जाळीमध्ये दोन भिन्न मध्यवर्ती तरंगलांबी असतात. रेषीय ध्रुवीकृत फायबर लेसरची रेझोनंट पोकळी सहसा दोन ध्रुवीकरण-देखभाल करणाऱ्या जाळींनी बनलेली असते. कमी-परावर्तन जाळीची तरंगलांबी आणि जलद अक्ष आणि मंद अक्षावरील उच्च-परावर्तन जाळीची तरंगलांबी अनुक्रमे जुळते. जेव्हा ध्रुवीकरण-देखभाल करणाऱ्या जाळीची परावर्तन बँडविड्थ पुरेशी अरुंद असते, तेव्हा जलद अक्षातील ट्रान्समिशन स्पेक्ट्रा आणि मंद अक्ष दिशानिर्देश वेगळे केले जाऊ शकतात आणि दोन्ही तरंगलांबी अनुनाद पोकळीमध्ये कंपन करू शकतात. ध्रुवीकरण-देखभाल करणाऱ्या जाळीच्या दुहेरी-तरंगलांबी दोलन तत्त्वानुसार, प्रयोगात, ते साध्य करण्यासाठी समांतर वेल्डिंग पद्धत स्वीकारली जाऊ शकते. वेल्डिंग दरम्यान, दोन्ही जाळींचे ध्रुवीकरण-देखभाल करणारे अक्ष संरेखित केले जातात. अशाप्रकारे, उच्च-परावर्तन जाळीचे दोन प्रसारण शिखर कमी-परावर्तन जाळीच्या शिखरांशी जुळतात आणि अशा प्रकारे दुहेरी-तरंगलांबी लेसर आउटपुट प्राप्त करता येते.
प्रत्यक्ष लेसर ध्रुवीकरण-देखभाल प्रणालींमध्ये, रेषीय ध्रुवीकरण लेसरच्या आउटपुट वैशिष्ट्यांचे मूल्यांकन करण्यासाठी रेषीय स्क्यू हा एक महत्त्वाचा सूचक आहे. साधारणपणे, उच्च-परावर्तन जाळीचा कालावधी कमी-परावर्तन जाळीपेक्षा जास्त असतो. उच्च PER मूल्यासह रेषीय ध्रुवीकरण लेसर प्राप्त करण्यासाठी, फक्त एक ध्रुवीकरण शिखर कंपन करणे आवश्यक आहे. जेव्हा कमी-परावर्तन जाळीचा जलद अक्ष उच्च-परावर्तन जाळीच्या मंद अक्षावर असतो, तेव्हा कमी-परावर्तन जाळीच्या जलद अक्ष दिशेने मध्यवर्ती तरंगलांबी उच्च-परावर्तन जाळीच्या मंद अक्ष दिशेने असलेल्या तरंगलांबीशी जुळते, तर कमी-परावर्तन जाळीच्या मंद अक्ष दिशेने ट्रान्समिशन शिखर उच्च-परावर्तन जाळीच्या जलद अक्ष दिशेने ट्रान्समिशन शिखराशी जुळत नाही. अशा प्रकारे, एक ट्रान्समिशन शिखर कंपन केले जाऊ शकते. त्याचप्रमाणे, जेव्हा कमी-परावर्तन जाळीचा मंद अक्ष उच्च-परावर्तन जाळीच्या जलद अक्षासह असतो, तेव्हा कमी-परावर्तन जाळीच्या मंद अक्षाची मध्यवर्ती तरंगलांबी उच्च-परावर्तन जाळीच्या जलद अक्षाशी जुळते, तर कमी-परावर्तन जाळीच्या जलद अक्षाचा प्रसार शिखर उच्च-परावर्तन जाळीच्या मंद अक्षाशी जुळत नाही. अशा प्रकारे, एक प्रसार शिखर देखील कंपन केले जाऊ शकते. वरील दोन्ही पद्धती रेषीय ध्रुवीकृत लेसर आउटपुट प्राप्त करू शकतात. ध्रुवीकरण-देखभाल जाळीच्या एकल-तरंगलांबी रेषीय ध्रुवीकृत लेसर दोलन तत्त्वानुसार, प्रयोगात, ते साध्य करण्यासाठी ऑर्थोगोनल स्प्लिसिंग पद्धत स्वीकारली जाऊ शकते. जेव्हा उच्च परावर्तन जाळी आणि कमी परावर्तन जाळीच्या ध्रुवीकरण-देखभाल अक्षांचा स्प्लिसिंग कोन 90° असतो, तेव्हा उच्च परावर्तन जाळीच्या मंद अक्ष दिशेने ट्रान्समिशन पीक कमी परावर्तन जाळीच्या जलद अक्ष दिशेने ट्रान्समिशन पीकशी जुळतो आणि अशा प्रकारे सिंगल-वेव्हलेंथ रेषीय ध्रुवीकृत फायबर लेसरचे आउटपुट प्राप्त केले जाऊ शकते.
पोस्ट वेळ: सप्टेंबर-१२-२०२५