Çıktı Polarizasyon Ölçümler aracılığıyla Doğrusal Olmayan Polarizasyon Rotasyon Fiber Lazer Mod Kilitleme Otomasyonu

Bu makalenin amacı, doğrusal olmayan polarizasyon rotasyon fiber lazerler mod kilitleme (ML) almak için bir otomasyon hizalama işlemini sunmaktır. ayar-up kendi kendine başlangıç ​​kontrol sistemi ML almak için daha sonra lazerin çıkış sinyalinin kutuplaşmayı ölçerek tarafından ML rejimini tespit: Bu prosedür iki temel adımlar dayanmaktadır.

Fiber lazerler günümüzde optik önemli bir araç haline gelmiştir. Onlar tutarlı yakın kızılötesi ışığın etkin bir şekilde kaynak ve onlar şimdi elektromanyetik spektrumun orta kızılötesi kısmına uzanan. Onların düşük maliyetli ve kullanım kolaylığı gibi katı hal lazerleri olarak tutarlı ışığın diğer kaynaklardan onlara cazip bir alternatif haline getirmiştir. Elyaf lazerler de ultra darbeleri ML mekanizması elyaf boşluğuna yerleştirilir (100 FSEC veya daha az) sağlar. Böyle doğrusal olmayan döngü aynalar ve doyurulabilir emiciler olarak bu ML mekanizma tasarlamak için birçok yol vardır. Bunlardan biri, yaygın olarak kullanılan önya sadeliği, sinyalin ^1,2 doğrusal olmayan polarizasyon rotasyonu (NPR) dayanmaktadır. Bu lazer boşluğunun liflerinde yayar sinyalin polarizasyon elips onun yoğunluğu bir rotasyon orantılı uğrar gerçeğini kullanır. boşluğunda bir polarizör sokarak, bu NPR sinyalinin gidiş dönüş sırasında yoğunluk bağımlı kayıplara yol açar.

Lazer daha sonra polarizasyon durumunu kontrol ederek ML zorlanamaz. Etkili, sinyalin yüksek güç kısımları kayıpları (Şekil 1) düşürmek maruz kalacağı ve lazer açık ve düşük güç gürültülü sinyal başlar olduğunda bu sonuçta ışığın ultrashort darbelerinin oluşmasına yol açacaktır. Bununla birlikte, bu yöntemin dezavantajı, polarizasyon durumu kontrol (PSC) doğru ML elde hizalanmalıdır olmasıdır. Genellikle, bir operatör hızlı bir p ile lazer çıkış sinyalini PSC konumunu değiştirerek ve analiz ederek el ML bulurhotodiode, optik spektrum analizör veya doğrusal olmayan optik otomatik korelatör. En kısa sürede bakliyat emisyon tespit edilir edilmez, operatör lazer ML beri PSC konumunu değişen durdurur. Açıkçası otomatik olarak verimlilik önemli bir kazanç neden kendini başlangıç ​​lazer alıyorum. Bu lazer hizalama veya operatör tekrar tekrar hizalama prosedürü aracılığıyla gitmek zorunda çünkü kavite yapılandırmasını değiştirmek tedirginlikler tabi olduğunda özellikle doğrudur. Son on yılda, farklı yöntemler bu otomasyon ulaşmak için ileri sürülmüştür. Hellwig ve ark., ³ ML tespit etmek için bir all-lif bölümü-of-genlik polarimetre ile sinyalin polarizasyon durumunun tam bir analizi ile birlikte kutuplaşmayı kontrol etmek için piezo-elektrik sıkacağı kullanılır. Radnarotov ve ark., ⁴ ML algılamak için RF spektrumunun dayanan bir analiz ile sıvı kristal plaka PSC'ler kullanılır. Shen ve ark., ⁵ piezo-elektrik sıkacağı kullanılankutuplaşma ve ML tespit etmek için bir fotodiyot / yüksek hızlı sayıcı sistemini kontrol etmek. Daha yakın zamanlarda, evrimsel algoritmasına dayalı strateji olan algılama, bir intensimetric ikinci dereceden autocorrelator ve optik spektrum analiz cihazı ile kombinasyon halinde bir yüksek bant genişliği fotodiyot tarafından sağlanan sunulmuştur. Kontrol daha sonra boşluğu ⁶ içine, iki elektronik tahrik PSC'lerin gerçekleştirilir.

Bu makalede, ML fiber lazer zorlayarak bir otomasyon tekniği ML ve uygulama tespit yenilikçi bir yol anlatılmaktadır. lazer ML tespiti PSC açısı süpürülür sinyalin çıkış polarizasyon durumu değişir kadar analiz edilmesi ile elde edilir. gösterildiği gibi, ML geçiş çıkış sinyalinin Stokes parametrelerden birini ölçülerek saptanabilir polarizasyon halinde bir ani değişim ile ilişkilidir. Bir darbe CW sinyali daha yoğun ve daha önemli NPR exp uğrayacak olmasılains Bu değişiklik. Lazerin çıkış derhal boşluğunda polarize önce yer aldığından, bu konumda bir darbenin polarizasyon durumu CW sinyali polarizasyon durumuna (Şekil 2) farklı ve ML durumunu ayırt etmek kullanılacaktır. Bu prosedür ve ilk deneysel uygulama teorik yönleri Olivier ark sunuldu. ^7. Bu makalede, vurgu prosedürü, kendi sınırlamaları ve avantajları teknik yönleri üzerinde olacaktır.

Bu teknik uygulamak oldukça basit ve ML durumunu tespit etmek ve ML almak için lazer hizalama otomatikleştirmek için gelişmiş ölçme aletleri gerektirmez. programlanabilir bir arayüz üzerinden harici olarak ayarlanabilir bir PSC gereklidir. Farklı PSC prensip olarak kullanılabilir: bir motor olup, manyeto-optik kristaller ya da motorlu her elyaf PSC göre O ile döndürülür piezo-elektrik sıkacağı, likit kristal, dalga plakalarn sıkma ve lif ⁸ büküm. Bu makalede, ikincisi, bir all-fiber motorlu Yao-tipi PSC kullanılır. pahalı bir ticari polarimeter kullanılabilir polarizasyon durumunu tespit etmek için. İlk Stokes parametresinin tek değer gerekli olduğundan, bu madde de gösterildiği gibi, ancak, iki fotodiyotlar ile kombinasyon halinde bir polarize edici ışın ayırıcı yeterli olacaktır.

Bütün bu bileşenler yaygın olarak kullanılan erbiyum katkılı fiber lazerler için ucuzdur. Bu prosedür dayalı bir geri besleme döngüsü birkaç dakika içinde ML bulabilirsiniz. Bu yanıt süresi fiber lazerler arasında, çoğu uygulama için uygun olan ve diğer mevcut teknikler ile karşılaştırılabilir. Aslında, yanıt süresi sinyalinin polarizasyon analiz etmek için kullanılan elektronik ile sınırlıdır. Prosedür similariton ⁹ erbiyum katkılı fiber lazer için kullanılsa da, son olarak, yukarıda sözü edilen donanım veya equivalen kısa sürede bir NPR bazlı fiber lazer kullanılabilirt ilgi dalga boyunda kullanılabilir hale gelir.