66-ఫెమ్టోసెకండ్ యొక్క ఆప్టికల్ పాత్ డిజైన్మోడ్-లాక్డ్ లేజర్
ఈ 66-ఫెమ్టోసెకండ్ మోడ్-లాక్డ్ లేజర్ అనేది ఒక నాన్-రెసిప్రోకల్ ఫేజ్ షిఫ్టర్తో కూడిన లీనియర్ క్యావిటీ ఆల్-పోలరైజేషన్-మెయింటెయినింగ్ యట్టర్బియం-డోప్డ్ ఫైబర్ లేజర్. ఇది 147 MHz ఫండమెంటల్ ఫ్రీక్వెన్సీ మోడ్-లాకింగ్ను సాధిస్తుంది. గ్రేటింగ్ల మధ్య దూరాన్ని సర్దుబాటు చేయడం ద్వారా, 39.8 nm స్పెక్ట్రల్ వెడల్పు మరియు బాహ్య సంపీడనం తర్వాత 66 fs పల్స్ వెడల్పును పొందవచ్చు. అధిక పంప్ పవర్ వద్ద, 294.1 MHz మరియు 442.3 MHz పునరావృత పౌనఃపున్యాలతో రెండవ-క్రమం మరియు మూడవ-క్రమం హార్మోనిక్ మోడ్-లాకింగ్ సాధించబడుతుంది.
ఆప్టికల్ మార్గం వివరణ:
రెసోనేటర్లో రెండు వైపులా స్పేషియల్ ఆప్టికల్ భాగాలు మరియు మధ్యలో పోలరైజేషన్-మెయింటెయినింగ్ ఫైబర్ భాగం ఉంటాయి. ఎడమ స్పేషియల్ భాగంలో ఒక టోటల్ రిఫ్లెక్షన్ మిర్రర్ (M1), ఒక λ/8 వేవ్ ప్లేట్ (EWP), మరియు ఒక ఫారడే రొటేటర్ (FR) ఉంటాయి. EWP మరియు FRల కలయికను నాన్-రెసిప్రోకల్ ఫేజ్ షిఫ్టర్గా ఉపయోగించవచ్చు, ఇది నాన్-రెసిప్రోకల్ ఫేజ్ బయాస్ను అందించి, తద్వారా సెల్ఫ్-స్టార్టింగ్ సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరుస్తుంది. ఫైబర్ భాగంలో ఒక కస్టమ్ వేవ్లెంగ్త్ డివిజన్ మల్టీప్లెక్సింగ్ – కొలిమేటర్ (WDM-Collimator) ఇంటిగ్రేటెడ్ పరికరం, 62 సెం.మీ. యటెర్బియం-డోప్డ్ పోలరైజేషన్-మెయింటెయినింగ్ ఫైబర్ (Yb401-PM, CORACTIVE), మరియు ఒక ఆప్టికల్ ఫైబర్ కొలిమేటర్ (Col) ఉంటాయి. గెయిన్ ఫైబర్ను 1.4 W గరిష్ట పంప్ పవర్తో ఒక సింగిల్-మోడ్ 976 nm లేజర్ డయోడ్ (LD) ద్వారా పంప్ చేస్తారు. కుడి వైపున ఉన్న స్పేషియల్ భాగంలో ఒక హాఫ్-వేవ్ ప్లేట్ (HWP), ఒక పోలరైజేషన్ బీమ్ స్ప్లిటర్ (PBS), ఒక గ్రేటింగ్ జత (లైట్స్మిత్ T-1000-1040-3212-94), మరియు ఒక టోటల్ రిఫ్లెక్షన్ మిర్రర్ (M2) ఉంటాయి. 1000 లైన్స్/mm లైన్ డెన్సిటీ కలిగిన ట్రాన్స్మిషన్ గ్రేటింగ్ జత ఇంట్రా-క్యావిటీ డిస్పర్షన్ కాంపెన్సేషన్ను అందిస్తుంది. రెండు గ్రేటింగ్ల మధ్య దూరాన్ని ఒక స్టేజ్ ద్వారా సర్దుబాటు చేయవచ్చు. కొలిమేటర్ నుండి రెండు వైపులా ఉన్న రెండు రిఫ్లెక్షన్ మిర్రర్ల వరకు ఉన్న ఫ్రీ స్పేస్ పొడవు వరుసగా 5.5 సెం.మీ మరియు 6.5 సెం.మీ.లేజర్PBS నుండి పల్స్లను సరళ ధ్రువణ పద్ధతిలో విడుదల చేస్తుంది.
పనిచేసే సూత్రం:
ఇంట్రాకావిటీ లూప్ ద్వారా ప్రసారం చేయబడిన ప్రారంభ సాధారణీకరించిన పల్స్ PBS నుండి ప్రారంభమై M1కి ప్రసారం చేయబడుతుంది. ప్రారంభంలో, HWP పల్స్ను రెండు లంబ భాగాలుగా విడగొడుతుంది, ఆపై ధ్రువణాన్ని కాపాడే ఆప్టికల్ ఫైబర్లోకి ప్రవేశించి వేగవంతమైన మరియు నెమ్మదైన అక్షాల వెంట ప్రసరిస్తుంది. రెండు లంబ అక్షాల వెంట ఉన్న పల్స్ల తీవ్రత నిష్పత్తి HWP యొక్క భ్రమణ కోణం (θh) ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది. ఆప్టికల్ ఫైబర్లో ప్రసరణ సమయంలో, అరేఖీయ ప్రభావాల కారణంగా, లంబ ధ్రువణ పల్స్ల అసమాన తీవ్రత, తీవ్రతకు సంబంధించిన అరేఖీయ దశ మార్పులకు కారణమవుతుంది. చివరి అద్దం M1, లంబ పల్స్లను ఫేజ్ షిఫ్టర్ గుండా రెండుసార్లు ప్రయాణించి, ధ్రువణాన్ని కాపాడే ఆప్టికల్ ఫైబర్కు తిరిగి రావడానికి వీలు కల్పిస్తుంది. లంబ పల్స్లు π/2 అన్యోన్యత లేని దశ మార్పును పొంది, ప్రసరణ ఆప్టికల్ అక్షాన్ని మార్చుకుంటాయి. లంబ ధ్రువణ పల్స్ల మధ్య సమూహ వేగ వ్యత్యాసం విచలన ప్రభావాన్ని సరిచేయడానికి దారితీస్తుంది. చివరగా, పల్స్ వివిధ అరేఖీయ దశ మార్పులను కూడగట్టుకుని PBS వద్ద వ్యతికరణానికి గురవుతుంది. పోలరైజర్గా, PBS సరైన పోలరైజేషన్ స్థితి పల్స్లను మాత్రమే దాని గుండా వెళ్ళనిస్తుంది, మిగిలినవి కావిటీ నుండి బయటకు పరావర్తనం చెందుతాయి. ఈ ప్రక్రియ ఈ లీనియర్ కావిటీలో ఒక కృత్రిమ సాచురబుల్ అబ్సార్బర్ పాత్రను పోషిస్తుంది.ఆప్టికల్ లేజర్గ్రేటింగ్ జత దూరాన్ని 3.2 మి.మీ.కు మరింత తగ్గించినప్పుడు, స్పెక్ట్రమ్ యొక్క ఎడమ అంచు గణనీయంగా నిటారుగా మారుతుంది. ఈ సమయంలో, కావిటీ నికర విక్షేపణ ధనాత్మకంగా ఉంటుంది మరియు 3.57 nJ గరిష్ట సింగిల్-పల్స్ శక్తి లభిస్తుంది. అత్యంత విస్తృతమైన 39.8 nm స్పెక్ట్రల్ వెడల్పు గల పల్స్ను బాహ్యంగా సంపీడనం చేయడం ద్వారా పొందిన పల్స్ స్వీయ-సహసంబంధ ట్రేస్ను 66 fs విలువ గల గాసియన్ ఫంక్షన్తో అమర్చారు.
పోస్ట్ సమయం: ఫిబ్రవరి-25-2026