66 ფემტოწამიანი რეჟიმით დაბლოკილი ლაზერის ოპტიკური ბილიკის დიზაინი

66 ფემტოწამიანი ოპტიკური ბილიკის დიზაინირეჟიმით ბლოკირებული ლაზერი
ეს 66 ფემტოწამიანი რეჟიმით ბლოკირებული ლაზერი წარმოადგენს წრფივ ღრუს, სრულად პოლარიზაციის შემანარჩუნებელ იტერბიუმის დოპირებულ ბოჭკოვან ლაზერს არაორმხრივი ფაზის გადამრთველით. ის აღწევს 147 MHz ფუნდამენტური სიხშირის რეჟიმის ბლოკირებას. ბადეებს შორის მანძილის რეგულირებით, გარე შეკუმშვის შემდეგ მიიღება 39.8 ნმ სპექტრული სიგანე და 66 fs იმპულსის სიგანე. მაღალი ტუმბოს სიმძლავრის დროს მიიღწევა მეორე და მესამე რიგის ჰარმონიული რეჟიმის ბლოკირება 294.1 MHz და 442.3 MHz გამეორების სიხშირეებით.


ოპტიკური გზის აღწერა:
რეზონატორი შედგება ორივე მხარეს განლაგებული სივრცითი ოპტიკური ნაწილებისა და შუაში განლაგებული პოლარიზაციის შემანარჩუნებელი ბოჭკოვანი ნაწილისგან. მარცხენა სივრცითი ნაწილი მოიცავს სრული არეკვლის სარკეს (M1), λ/8 ტალღის ფირფიტას (EWP) და ფარადეის როტატორს (FR). EWP-სა და FR-ის კომბინაცია შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც არაურთიერთგადამრთველი ფაზის გადამრთველი, რაც უზრუნველყოფს არაურთიერთგადამკვეთ ფაზურ გადახრას, რითაც აძლიერებს თვითგაშვების უნარს. ბოჭკოვანი ნაწილი შედგება ტალღის სიგრძის გაყოფის მულტიპლექსირების - კოლიმატორის (WDM-Collimator) ინტეგრირებული მოწყობილობისგან, 62 სმ იტერბიუმის დოპირებული პოლარიზაციის შემანარჩუნებელი ბოჭკოსგან (Yb401-PM, CORACTIVE) და ოპტიკურ-ბოჭკოვანი კოლიმატორისგან (Col). გამაძლიერებელი ბოჭკო იტუმბება ერთრეჟიმიანი 976 ნმ ლაზერული დიოდით (LD), რომლის მაქსიმალური ტუმბოს სიმძლავრეა 1.4 ვატი. მარჯვენა სივრცითი ნაწილი შედგება ნახევარტალღური ფირფიტისგან (HWP), პოლარიზაციის სხივის გამყოფისგან (PBS), ბადისებრი წყვილისგან (LightSmyth T-1000-1040-3212-94) და სრული არეკვლის სარკისგან (M2). 1000 ხაზი/მმ ხაზის სიმკვრივის მქონე გამტარი ბადისებრი წყვილი უზრუნველყოფს ღრუშიდა დისპერსიის კომპენსაციას. ორ ბადეს შორის მანძილის რეგულირება შესაძლებელია საფეხურით. თავისუფალი სივრცის სიგრძე კოლიმატორიდან ორივე მხარეს არსებულ ორ არეკვლის სარკემდე შესაბამისად 5.5 სმ და 6.5 სმ-ია.ლაზერიPBS-დან წრფივად პოლარიზებული გზით გამოსცემს იმპულსებს.
მუშაობის პრინციპი:
ღრუშიდა მარყუჟის მეშვეობით გადაცემული საწყისი ნორმალიზებული იმპულსი იწყება PBS-დან და გადაეცემა M1-ს. თავდაპირველად, HWP დაშლის იმპულსს ორ ორთოგონალურ კომპონენტად, შემდეგ შევა პოლარიზაციის შემანარჩუნებელ ოპტიკურ ბოჭკოში და გავრცელდება სწრაფი და ნელი ღერძების გასწვრივ. იმპულსების ინტენსივობის თანაფარდობა ორი ორთოგონალური ღერძის გასწვრივ განისაზღვრება HWP-ის ბრუნვის კუთხით (θh). ოპტიკურ ბოჭკოში გავრცელებისას, არაწრფივი ეფექტების გამო, ორთოგონალური პოლარიზებული იმპულსების ასიმეტრიული ინტენსივობა გამოიწვევს ინტენსივობასთან დაკავშირებულ არაწრფივ ფაზურ ძვრებს. ბოლო სარკე M1 საშუალებას აძლევს ორთოგონალურ იმპულსებს ორჯერ გაიარონ ფაზის გადამრთველში და დაბრუნდნენ პოლარიზაციის შემანარჩუნებელ ოპტიკურ ბოჭკოში. ორთოგონალური იმპულსები იძენენ π/2 არაურთიერთდამყარ ფაზურ ძვრას და ცვლიან გავრცელების ოპტიკურ ღერძს. ორთოგონალურ პოლარიზებულ იმპულსებს შორის ჯგუფური სიჩქარის შეუსაბამობა იწვევს გადახრის ეფექტის კომპენსაციას. და ბოლოს, იმპულსი აგროვებს სხვადასხვა არაწრფივ ფაზურ ძვრებს და განიცდის ინტერფერენციას PBS-ზე. პოლარიზატორის სახით, PBS შესაბამისი პოლარიზაციის მდგომარეობის იმპულსებს გავლის საშუალებას აძლევს, დანარჩენი კი ღრუდან აირეკლება. ეს პროცესი ამ წრფივ ღრუში ხელოვნური გაჯერებადი შთამნთქმელის როლს ასრულებს.ოპტიკური ლაზერიროდესაც ბადისებრი წყვილის მანძილი კიდევ უფრო მცირდება 3.2 მმ-მდე, სპექტრის მარცხენა კიდე მნიშვნელოვნად ციცაბო ხდება. ამ დროს, ღრუს ბადისებრი დისპერსია დადებითია და მიიღება მაქსიმალური ერთჯერადი იმპულსის ენერგია 3.57 ნჯ. იმპულსის თვითკორელაციის კვალი, რომელიც მიღებულია ყველაზე ფართო 39.8 ნმ სპექტრული სიგანის მქონე იმპულსის გარე შეკუმშვით, მორგებულია გაუსის ფუნქციაზე, რომელიც 66 ფ/წმ-ია.


გამოქვეყნების დრო: 2026 წლის 25 თებერვალი