Тарроҳии роҳи оптикии лазери хатти танг бо нахи поляризатсияшуда

Тарроҳии роҳи оптикии нахи қутбдорлазери хатти танг

1. Шарҳи мухтасар

Лазери нахи поляризатсияшудаи бо паҳнои хатти танг 1018 нм. Дарозии мавҷи корӣ 1018 нм, қувваи баромади лазер 104 Вт, паҳнои спектралии 3 дБ ва 20 дБ мутаносибан ~21 ГГц ва ~72 ГГц, таносуби хомӯшшавии поляризатсия >17.5 дБ ва сифати шуоъ баланд аст (2 x M – 1.62 ва 2 y M) Aсистемаи лазерӣбо самаранокии нишебӣ 79% (∼1.63).

2. Тавсифи роҳи оптикӣ

Дарлазери хатти танг бо нахи поляризатсияшуда, осциллятори лазерии нахи хаттӣ поляризатсияшуда аз як ҷуфт панҷараҳои нахи нигоҳдорандаи поляризатсия ва нахи дуқабатаи 1,5 метр бо 10/125 мкм бо иттербий, ки поляризатсияро нигоҳ медорад, ҳамчун муҳити тақвиятдиҳанда иборат аст. Коэффисиенти ҷабби ин нахи оптикӣ дар 976 нм 5 дБ/м аст. Осциллятори лазерӣ аз ҷониби қулфи мавҷи 976 нм бо насос пур карда мешавад.лазери нимноқилбо қувваи максималии 27 Вт тавассути комбинатори шуоъҳои нигоҳдорандаи қутбият (1+1)×1. Панҷараи инъикоси баланд дорои инъикоси беш аз 99% ва паҳнои банди инъикоси 3 дБ тақрибан 0,22 нм мебошад. Инъикоси пасти панҷара 40% ва паҳнои банди инъикоси 3 дБ тақрибан 0,216 нм аст. Дарозии мавҷҳои инъикоси марказии ҳарду панҷара 1018 нм аст. Барои мувозинат кардани қувваи баромади резонатори лазер ва таносуби саркӯбии ASE, инъикоси пасти панҷара то 40% оптимизатсия карда шуд. Нахи думии панҷараи инъикоси баланд ба нахи тақвият пайваст карда шудааст, дар ҳоле ки нахи думии панҷараи инъикоси паст 90° гардонида шуда, ба нахи думии филтри рӯйпӯш пайваст карда шудааст. Ҳамин тариқ, мавқеи қуллаи дарозии мавҷи инъикоси меҳвари зуди панҷараи инъикоси баланд ба дарозии мавҷи инъикоси меҳвари сусти панҷараи инъикоси паст мувофиқат мекунад. Бо ин роҳ, танҳо як лазери поляризатсияшуда метавонад дар ковокии резонансӣ ларзад. Нури боқимондаи насос дар рӯйпӯши нахи оптикӣ аз ҷониби филтри рӯйпӯши худсохт, ки ба ковокии резонансӣ рехта шудааст, филтр карда мешавад ва думчаи баромад бо кунҷи 8° каҷ карда мешавад, то аз бозгашти рӯй ва ларзиши паразитӣ пешгирӣ карда шавад.

3. Дониши замина

Механизми тавлиди лазерҳои нахи қутбӣ: Аз сабаби душикоркунии шиддат, нахи шакли нокдор ду меҳвари поляризатсияи ортогоналӣ дорад, ки бо номи меҳвари зуд ва меҳвари суст маълуманд. Умуман, азбаски нишондиҳандаи шикасти меҳвари суст аз нишондиҳандаи меҳвари зуд калонтар аст, панҷарае, ки дар нахи қутбӣ нигоҳдорӣ мешавад, ду дарозии мавҷи марказии гуногун дорад. Ковокии резонансии лазери нахи қутбӣ одатан аз ду панҷараи қутбӣ нигоҳдорӣшаванда иборат аст. Дарозии мавҷҳои панҷараи инъикоси паст ва панҷараи инъикоси баланд дар меҳвари зуд ва меҳвари суст мутаносибан мувофиқат мекунанд. Вақте ки паҳнои банди инъикоси панҷараи нигоҳдории поляризатсия ба қадри кофӣ танг аст, спектрҳои интиқол дар меҳвари зуд ва самтҳои меҳвари сустро ҷудо кардан мумкин аст ва ҳарду дарозии мавҷ метавонанд дар дохили ковокии резонансӣ ларзанд. Мувофиқи принсипи ларзиши дугонаи мавҷи панҷараи нигоҳдории поляризатсия, дар таҷриба усули кафшери параллелиро барои ноил шудан ба он истифода бурдан мумкин аст. Ҳангоми кафшер, меҳварҳои нигоҳдории поляризатсияи ду панҷара ҳамоҳанг карда мешаванд. Бо ин роҳ, ду қуллаи интиқоли панҷараи инъикоси баланд ба қуллаҳои панҷараи инъикоси паст мувофиқат мекунанд ва аз ин рӯ, баромади лазерии дугона дар дарозии мавҷ ба даст оварда мешавад.

Дар системаҳои воқеии нигоҳдории поляризатсияи лазерӣ, каҷравии хаттӣ нишондиҳандаи муҳим барои арзёбии хусусиятҳои баромади лазерҳои поляризатсияшудаи хаттӣ мебошад. Умуман, давраи панҷараи инъикоси баланд нисбат ба панҷараи инъикоси паст зиёдтар аст. Барои ба даст овардани лазери поляризатсияшудаи хаттӣ бо арзиши баланди PER, танҳо як қуллаи поляризатсия бояд ларзад. Вақте ки меҳвари тези панҷараи инъикоси паст дар баробари меҳвари сусти панҷараи инъикоси баланд қарор дорад, дарозии мавҷи марказӣ дар самти меҳвари тези панҷараи инъикоси паст ба дарозии мавҷи сусти панҷараи инъикоси баланд мувофиқат мекунад, дар ҳоле ки қуллаи интиқол дар самти меҳвари сусти панҷараи инъикоси паст ба қуллаи интиқол дар самти меҳвари тези панҷараи инъикоси баланд мувофиқат намекунад. Бо ин роҳ, як қуллаи интиқолро метавон ларзонд. Ба ҳамин монанд, вақте ки меҳвари сусти панҷараи инъикоси паст дар баробари меҳвари тези панҷараи инъикоси баланд қарор дорад, дарозии мавҷи марказии меҳвари сусти панҷараи инъикоси паст ба дарозии меҳвари тези панҷараи инъикоси баланд мувофиқат мекунад, дар ҳоле ки қуллаи интиқоли меҳвари тези панҷараи инъикоси паст ба дарозии меҳвари сусти панҷараи инъикоси баланд мувофиқат намекунад. Бо ин роҳ, як қуллаи интиқолро низ ларзондан мумкин аст. Ҳардуи ин ду усули дар боло зикршуда метавонанд ба баромади лазерии қутбӣ ва хаттӣ ноил шаванд. Мувофиқи принсипи ларзиши лазерии қутбӣ ва хаттӣ ва дарозии якмавҷи панҷараи нигоҳдории қутбӣ, дар таҷриба усули пайвасткунии ортогоналӣ метавонад барои ноил шудан ба он истифода шавад. Вақте ки кунҷи пайвастшавии меҳварҳои нигоҳдории поляризатсияи панҷараи инъикоси баланд ва панҷараи инъикоси паст 90° аст, қуллаи интиқол дар самти меҳвари сусти панҷараи инъикоси баланд ба қуллаи интиқол дар самти меҳвари тези панҷараи инъикоси паст мувофиқат мекунад ва аз ин рӯ, баромади лазери нахии якмавҷӣ, ки ба таври хаттӣ поляризатсия шудааст, имконпазир аст.