Дизайн на оптичния път на 66-фемтосекундниялазер със заключен режим
Този 66-фемтосекунден лазер със синхронизация на модовете е линейна резонаторна оптична лазерна система, легирана с итербий, с нереципрочно фазорегулаторно устройство, поддържаща изцяло поляризацията. Тя постига синхронизация на модовете с основна честота 147 MHz. Чрез регулиране на разстоянието между решетките се получава спектрална ширина от 39,8 nm и ширина на импулса от 66 fs след външна компресия. При висока мощност на помпата се постига синхронизация на модовете от втори и трети ред с хармоници с честоти на повторение от 294,1 MHz и 442,3 MHz.
Описание на оптичния път:
Резонаторът се състои от пространствени оптични части от двете страни и поддържаща поляризацията оптична част в средата. Лявата пространствена част включва огледало за пълно отражение (M1), λ/8 вълнова пластина (EWP) и ротатор на Фарадей (FR). Комбинацията от EWP и FR може да се използва като нереципрочно фазово превключвател, осигурявайки нереципрочно фазово отместване, като по този начин подобрява способността за самостартиране. Оптичната част се състои от интегрирано устройство за мултиплексиране с разделяне на дължината на вълната – колиматор (WDM-Collimator), 62 cm легирано с итербий оптично влакно за поддържане на поляризацията (Yb401-PM, CORACTIVE) и колиматор с оптично влакно (Col). Усилващото влакно се напомпва от едномодов лазерен диод (LD) с дължина на вълната 976 nm и максимална мощност на напомпване 1,4 W. Дясната пространствена част се състои от полувълнова пластина (HWP), поляризационен разделител на лъча (PBS), двойка решетки (LightSmyth T-1000-1040-3212-94) и огледало за пълно отражение (M2). Двойката решетки за пропускане с плътност на линиите 1000 линии/mm2 осигурява компенсация на дисперсията в кухината. Разстоянието между двете решетки може да се регулира с платформен етап. Дължината на свободното пространство от колиматора до двете отражателни огледала от двете страни е съответно 5,5 cm и 6,5 cm.лазеризвежда импулси по линейно поляризиран начин от PBS.
Принцип на работа:
Първоначалният нормализиран импулс, предаван през вътрешнокухинния контур, започва от PBS и се предава към M1. Първоначално HWP ще разложи импулса на два ортогонални компонента, след което ще влезе в оптичното влакно, запазващо поляризацията, и ще се разпространи по бързата и бавната ос. Съотношението на интензитета на импулсите по двете ортогонални оси се определя от ъгъла на завъртане (θh) на HWP. По време на разпространение в оптичното влакно, поради нелинейни ефекти, асиметричният интензитет на ортогонално поляризираните импулси ще причини нелинейни фазови отмествания, свързани с интензитета. Крайното огледало M1 позволява на ортогоналните импулси да преминат два пъти през фазорегулатора и да се върнат в оптичното влакно, запазващо поляризацията. Ортогоналните импулси придобиват π/2 нереципрочно фазово отместване и разменят оптичната ос на разпространение. Несъответствието в груповата скорост между ортогонално поляризираните импулси води до компенсиране на ефекта на отклонение. Накрая, импулсът натрупва различни нелинейни фазови отмествания и претърпява интерференция при PBS. Като поляризатор, PBS позволява на подходящите импулси за състояние на поляризация да преминат, докато останалата част се отразява извън кухината. Този процес играе ролята на изкуствен насищащ се абсорбатор в тази линейна кухинаоптичен лазерКогато разстоянието между решетките се намали допълнително до 3,2 mm, левият край на спектъра става значително по-стръмен. По това време дисперсията на мрежата на кухината е положителна и се получава максималната енергия на единичен импулс от 3,57 nJ. Следата на самокорелация на импулса, получена чрез външна компресия на импулса с най-широка спектрална ширина от 39,8 nm, се апроксимира с Гаусова функция, която е 66 fs.
Време на публикуване: 25 февруари 2026 г.