polarized fiber ၏ optical path ဒီဇိုင်းကျဉ်းမြောင်းသော မျဉ်းကြောင်းအကျယ် လေဆာ
၁။ ခြုံငုံသုံးသပ်ချက်
1018 nm polarized fiber narrow-linewidth laser။ အလုပ်လုပ်သော wavelength မှာ 1018 nm ဖြစ်ပြီး laser output power မှာ 104 W ဖြစ်ကာ spectral width မှာ 3 dB နှင့် 20 dB အသီးသီးမှာ ~21 GHz နှင့် ~72 GHz အသီးသီးဖြစ်ပြီး polarization extinction ratio မှာ >17.5 dB ဖြစ်ပြီး beam quality မြင့်မားသည် (2 x M – 1.62 နှင့် 2 y M) Aလေဆာစနစ်79% (∼1.63) ၏ ဆင်ခြေလျှော စွမ်းဆောင်ရည်ဖြင့်။
၂။ အလင်းလမ်းကြောင်းဖော်ပြချက်
တစ်ခုမှာပိုလာရိုက်ဇ်ဖိုက်ဘာ ကျဉ်းမြောင်းသော မျဉ်းကြောင်းအကျယ် လေဆာ, linearly polarized fiber laser oscillator သည် polarization-maintaining fiber gratings တစ်စုံနှင့် gain medium အဖြစ် 1.5-meter-long 10/125 μm ytterbium-doped double-clad polarization-maintaining fiber တို့ဖြင့် ဖွဲ့စည်းထားသည်။ 976 nm တွင် ဤ optical fiber ၏ absorption coefficient မှာ 5 dB/m ဖြစ်သည်။ laser oscillator ကို 976 nm wavelength-locked မှ pumped လုပ်သည်။တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်း လေဆာpolarity-maintaining (1+1)×1 beam combiner မှတစ်ဆင့် အများဆုံးပါဝါ 27 W ဖြင့် အသုံးပြုနိုင်သည်။ မြင့်မားသော reflection grating တွင် reflectivity 99% ကျော်ရှိပြီး 3 dB reflection bandwidth မှာ ခန့်မှန်းခြေအားဖြင့် 0.22 nm ဖြစ်သည်။ grating ၏ reflectivity နည်းသည်မှာ 40% ဖြစ်ပြီး 3 dB reflection bandwidth မှာ ခန့်မှန်းခြေအားဖြင့် 0.216 nm ဖြစ်သည်။ grating နှစ်ခုလုံး၏ central reflection wavelengths များသည် 1018 nm တွင် ရှိသည်။ laser resonator ၏ output power နှင့် ASE suppression ratio ကို ဟန်ချက်ညီစေရန်အတွက် grating ၏ low reflectivity ကို 40% အထိ အကောင်းဆုံးဖြစ်အောင် ပြုလုပ်ထားသည်။ high-reflection grating ၏ tail fiber ကို gain fiber နှင့် ပေါင်းစပ်ထားပြီး low-reflection grating ၏ tail fiber ကို 90° လှည့်ကာ cladding filter ၏ tail fiber နှင့် ပေါင်းစပ်ထားသည်။ ထို့ကြောင့် high-reflection grating ၏ fast-axis reflection wavelength ၏ peak position သည် low-reflection grating ၏ slow-axis reflection wavelength နှင့် ကိုက်ညီသည်။ ဤနည်းအားဖြင့်၊ polarized laser တစ်ခုတည်းသာ resonant cavity တွင် oscillate လုပ်နိုင်သည်။ optical fiber cladding ရှိ ကျန်ရှိနေသော pump light ကို resonant cavity ထဲသို့ ပေါင်းစပ်ထားသော ကိုယ်တိုင်ပြုလုပ်ထားသော cladding filter ဖြင့် filter လုပ်ထားပြီး၊ output pigtail ကို 8° ဖြင့် bevel လုပ်ထားပြီး end face feedback နှင့် parasitic oscillation ကို ကာကွယ်သည်။
၃။ နောက်ခံဗဟုသုတ
linearly polarized fiber laser များ၏ ထုတ်လုပ်ခြင်းယန္တရား- stress birefringence ကြောင့် pear-shaped polarization-maintaining fiber တွင် fast axis နှင့် slow axis ဟုလူသိများသော orthogonal polarization axes နှစ်ခုရှိသည်။ ယေဘုယျအားဖြင့် slow axis ၏ refractive index သည် fast axis ထက်ပိုမိုများပြားသောကြောင့် polarization-maintaining fiber ပေါ်တွင်ရေးသားထားသော grating တွင် central wavelength နှစ်ခုကွဲပြားသည်။ linearly polarized fiber laser ၏ resonant cavity တွင် polarization-maintaining grating နှစ်ခုဖြင့်ဖွဲ့စည်းထားသည်။ fast axis နှင့် slow axis ရှိ low-reflection grating နှင့် high-reflection grating ၏ wavelength များသည် အသီးသီးကိုက်ညီသည်။ polarization-maintaining grating ၏ reflection bandwidth သည် လုံလောက်စွာကျဉ်းမြောင်းသောအခါ fast axis နှင့် slow axis directions ရှိ transmission spectra များကိုခွဲထုတ်နိုင်ပြီး wavelength နှစ်ခုစလုံးသည် resonant cavity အတွင်းတုန်ခါနိုင်သည်။ polarization-maintaining grating ၏ dual-wavelength oscillation principle အရ၊ စမ်းသပ်ချက်တွင် parallel welding နည်းလမ်းကို အသုံးပြု၍ ၎င်းကိုရရှိရန်ပြုလုပ်နိုင်သည်။ ဂဟေဆော်နေစဉ်အတွင်း၊ grating နှစ်ခု၏ polarization-maintaining axes များကို ချိန်ညှိထားသည်။ ဤနည်းအားဖြင့်၊ high-reflection grating ၏ transmission peaks နှစ်ခုသည် low-reflection grating ၏ peaks များနှင့် ကိုက်ညီသောကြောင့် dual-wavelength laser output ကို ရရှိနိုင်မည်ဖြစ်သည်။
တကယ့်လေဆာ polarization ထိန်းသိမ်းတဲ့စနစ်တွေမှာ၊ linearly polarized laser တွေရဲ့ output ဝိသေသလက္ခဏာတွေကို အကဲဖြတ်ဖို့အတွက် linear skew ဟာ အရေးကြီးတဲ့ indicator တစ်ခုဖြစ်ပါတယ်။ ယေဘုယျအားဖြင့်၊ high-reflectance grating ရဲ့ကာလဟာ low-reflectance grating ထက် ပိုကြီးပါတယ်။ PER တန်ဖိုးမြင့်မားတဲ့ linearly polarized laser ကိုရရှိရန်အတွက် polarization peak တစ်ခုသာ တုန်ခါရန် လိုအပ်ပါတယ်။ low-reflectance grating ရဲ့ fast axis ဟာ high-reflectance grating ရဲ့ slow axis တစ်လျှောက်မှာရှိနေတဲ့အခါ၊ low-reflection grating ရဲ့ fast axis direction မှာရှိတဲ့ central wavelength ဟာ high-reflection grating ရဲ့ slow axis direction မှာရှိတဲ့ wavelength နဲ့ ကိုက်ညီပြီး low-reflection grating ရဲ့ slow axis direction မှာရှိတဲ့ transmission peak ဟာ high-reflection grating ရဲ့ fast axis direction မှာရှိတဲ့ transmission peak နဲ့ မကိုက်ညီပါဘူး။ ဒီနည်းအားဖြင့် transmission peak တစ်ခုကို တုန်ခါစေနိုင်ပါတယ်။ အလားတူပင်၊ ရောင်ပြန်မှုနည်းသော grating ၏ နှေးကွေးသောဝင်ရိုးသည် ရောင်ပြန်မှုမြင့်သော grating ၏ မြန်ဆန်သောဝင်ရိုးတစ်လျှောက်တွင်ရှိနေသောအခါ၊ ရောင်ပြန်မှုနည်းသော grating ၏ နှေးကွေးသောဝင်ရိုး၏ ဗဟိုလှိုင်းအလျားသည် ရောင်ပြန်မှုမြင့်သော grating ၏ မြန်ဆန်သောဝင်ရိုးနှင့် ကိုက်ညီပြီး ရောင်ပြန်မှုနည်းသော grating ၏ မြန်ဆန်သောဝင်ရိုး၏ ထုတ်လွှင့်မှုအထွတ်အထိပ်သည် ရောင်ပြန်မှုမြင့်သော grating ၏ နှေးကွေးသောဝင်ရိုးနှင့် မကိုက်ညီပါ။ ဤနည်းအားဖြင့် ထုတ်လွှင့်မှုအထွတ်အထိပ်တစ်ခုကိုလည်း တုန်ခါစေနိုင်သည်။ အထက်ပါနည်းလမ်းနှစ်ခုစလုံးသည် linearly polarized laser output ကို ရရှိစေနိုင်သည်။ polarization-maintaining grating ၏ single-wavelength linearly polarized laser oscillation နိယာမအရ၊ စမ်းသပ်မှုတွင် orthogonal splicing နည်းလမ်းကို အသုံးပြု၍ ၎င်းကိုရရှိရန် အသုံးပြုနိုင်သည်။ ရောင်ပြန်ဟပ်မှုမြင့်မားသော grating နှင့် ရောင်ပြန်ဟပ်မှုနိမ့်သော grating ၏ polarization-maintaining axes များ၏ splicing Angle သည် 90° ဖြစ်သောအခါ၊ ရောင်ပြန်ဟပ်မှုမြင့်မားသော grating ၏ slow axis direction ရှိ transmission peak သည် low reflection grating ၏ fast axis direction ရှိ transmission peak နှင့် ကိုက်ညီပြီး၊ ထို့ကြောင့် single-wavelength linearly polarized fiber laser ၏ output ကို ရရှိနိုင်မည်ဖြစ်သည်။
ပို့စ်တင်ချိန်: ၂၀၂၅ ခုနှစ်၊ စက်တင်ဘာလ ၁၂ ရက်