Šanghajský inštitút optických strojov dosiahol pokrok vo femtosekundových vláknových laseroch založených na blokovaní režimu pomocou Twisted Sagnac interferometra

Nedávno výskumný tím z Katedry vesmírnych a astronautických laserových technológií a systémov, Šanghajský inštitút optiky a presných strojov, Čínska akadémia vied (SIPM), navrhol skrútený Sagnac interferometer a aplikoval ho na vláknový laserový systém, aby sa realizoval režim- uzamknuté samoštartovanie a tvarovanie pulzu a súvisiace výsledky výskumu boli publikované v časopise Journal of Lightwave Technology pod názvom „Režim femtosekundového vláknového lasera Súvisiace výsledky výskumu boli publikované v časopise Journal of Lightwave Technology pod názvom „Režim femtosekundového vláknového lasera -uzamknuté skrúteným Sagnacovým interferometrom“.
Optické interferometre Sagnac sa široko používajú v oblasti navigácie, snímania a laserov atď. Spoločná štruktúra dráhy interferometrov Sagnac má výhody aj nevýhody. Jedným z nich je, že nie je potrebné presné riadenie dĺžky medzi optickými dráhami, čo je nevyhnutné pre robustnú interferometriu. Druhým je, že priepustnosť Sagnacovej vláknovej slučky je pevná a nemôže byť voľne ladená, takže konvenčné vláknové lasery s deviatimi dutinami s uzamknutým režimom založené na interferometrických slučkách s vláknami Sagnac čelia problému, že uzamknutie režimu sa nedá flexibilne nastaviť.
V tejto štúdii výskumníci navrhujú skrútený interferometer Sagnac, ktorého fázovú odchýlku je možné plynule upravovať. Zavedením 90-stupňového fúzneho spoja v Sagnacovej slučke a využitím dvojlomu vlákna zachovávajúceho predpätie možno zaviesť a upraviť lineárny fázový posun v smere a proti smeru hodinových ručičiek. Pri aplikácii na deväťdutinový vláknový laserový systém je možné samočinné spustenie blokovania režimov dosiahnuť nastavením vhodnej priepustnosti. Experimentálne výsledky ukazujú, že natiahnutím vlákna na zmenu lineárneho rozdielu fázového posunu môže laser realizovať prepínanie rôznych prevádzkových režimov. Optimalizáciou rozdielu fázového posunu možno generovať laserové impulzy so spektrálnou šírkou pásma 31 nm a trvaním impulzu 160 fs pri opakovacej frekvencii 24,5 MHz.
Štúdia realizuje kontinuálne nastavovanie priepustnosti interferenčného krúžku vlákna Sagnac v reálnom čase, čo poskytuje väčšiu flexibilitu a kontrolu nad deväťdutinovým laserom s uzamknutým režimom a zlepšuje jeho aplikačné vyhliadky v oblastiach, ako je optická metrológia a snímanie.
Túto prácu podporila Asociácia mladých inovátorov Čínskej akadémie vied, Národná nadácia pre prírodné vedy v Číne a Shanghai Natural Science Foundation.

Obrázok 1 Schematický diagram Sagnacovho interferometra so stočeným vláknom.

Obr. 2 Schéma experimentálneho nastavenia femtosekundového vláknového lasera založeného na blokovaní vidov interferometra Sagnac so stočeným vláknom.

Obr. 3 Spektrálna modulácia a charakteristiky v časovej oblasti pre rôzne rozdiely lineárneho fázového posunu v smere a proti smeru hodinových ručičiek a rozdiely v nelineárnom fázovom posune.