၆၆-ဖမ်တိုစက္ကန့်၏ အလင်းလမ်းကြောင်းဒီဇိုင်းမုဒ်-သော့ခတ်ထားသော လေဆာ
ဤ 66-femtosecond mode-locked laser သည် non-reciprocal phase shifter ပါရှိသော linear cavity all-polarization-maintaining ytterbium-doped fiber laser တစ်ခုဖြစ်သည်။ ၎င်းသည် 147 MHz fundamental frequency mode-locking ကို ရရှိသည်။ grating များအကြား အကွာအဝေးကို ချိန်ညှိခြင်းဖြင့် external compression ပြီးနောက် spectral width 39.8 nm နှင့် pulse width 66 fs ကို ရရှိသည်။ မြင့်မားသော pump power တွင် 294.1 MHz နှင့် 442.3 MHz repetition frequency များဖြင့် second-order နှင့် third-order harmonic mode-locking ကို ရရှိသည်။
အလင်းလမ်းကြောင်းဖော်ပြချက်-
resonator တွင် နှစ်ဖက်စလုံးရှိ spatial optical အစိတ်အပိုင်းများနှင့် အလယ်တွင် polarization-maintaining fiber အပိုင်းတို့ ပါဝင်သည်။ ဘယ်ဘက် spatial အပိုင်းတွင် total reflection mirror (M1)၊ λ/8 wave plate (EWP) နှင့် Faraday rotator (FR) တို့ ပါဝင်သည်။ EWP နှင့် FR ပေါင်းစပ်မှုကို non-reciprocal phase shifter အဖြစ် အသုံးပြုနိုင်ပြီး non-reciprocal phase bias ကို ပေးစွမ်းကာ self-starting ability ကို မြှင့်တင်ပေးသည်။ fiber အပိုင်းတွင် custom wavelength division multiplexing – collimator (WDM-Collimator) integrated device၊ 62 cm ytterbium-doped polarization-maintaining fiber (Yb401-PM, CORACTIVE) နှင့် optical fiber collimator (Col) တို့ ပါဝင်သည်။ gain fiber ကို အများဆုံး pump power 1.4 W ရှိသော single-mode 976 nm laser diode (LD) မှ pump လုပ်သည်။ ညာဘက် spatial အပိုင်းတွင် half-wave plate (HWP)၊ polarization beam splitter (PBS)၊ grating pair (LightSmyth T-1000-1040-3212-94) နှင့် total reflection mirror (M2) တို့ ပါဝင်သည်။ line density 1000 lines/mm ရှိသော transmission grating pair သည် intra-cavity dispersion compensation ကို ပေးစွမ်းသည်။ grating နှစ်ခုကြား အကွာအဝေးကို stage တစ်ခုဖြင့် ချိန်ညှိနိုင်သည်။ collimator မှ နှစ်ဖက်စလုံးရှိ reflection mirror နှစ်ခုအထိ free space length မှာ အသီးသီး 5.5 cm နှင့် 6.5 cm ဖြစ်သည်။လေဆာPBS မှ pulses များကို linearly polarized ပုံစံဖြင့် ထုတ်ပေးသည်။
အလုပ်လုပ်ပုံနိယာမ:
intracavity loop မှတစ်ဆင့် ထုတ်လွှင့်သော ကနဦး normalized pulse သည် PBS မှစတင်၍ M1 သို့ ထုတ်လွှင့်သည်။ အစပိုင်းတွင် HWP သည် pulse ကို orthogonal အစိတ်အပိုင်းနှစ်ခုအဖြစ် ပြိုကွဲပြီးနောက် polarization-preserving optical fiber ထဲသို့ ဝင်ရောက်ကာ fast နှင့် slow axis များတစ်လျှောက် ပျံ့နှံ့သွားမည်ဖြစ်သည်။ orthogonal axis နှစ်ခုတစ်လျှောက် pulse များ၏ intensity ratio ကို HWP ၏ rotation angle (θh) ဖြင့် ဆုံးဖြတ်သည်။ optical fiber အတွင်းရှိ ပျံ့နှံ့သွားစဉ် nonlinear effect များကြောင့် orthogonal polarized pulse များ၏ asymmetric intensity သည် intensity-related nonlinear phase shifts များကို ဖြစ်ပေါ်စေလိမ့်မည်။ end mirror M1 သည် orthogonal pulse များကို phase shifter မှတစ်ဆင့် နှစ်ကြိမ်ဖြတ်သန်းပြီး polarization-preserving optical fiber သို့ ပြန်သွားစေသည်။ orthogonal pulse များသည် π/2 non-reciprocal phase shift ကို ရရှိပြီး propagation optical axis ကို ဖလှယ်သည်။ orthogonal polarized pulse များအကြား group velocity မကိုက်ညီမှုသည် deviation effect ကို လျော်ကြေးပေးသည်။ နောက်ဆုံးတွင် pulse သည် မတူညီသော nonlinear phase shifts များကို စုပုံစေပြီး PBS တွင် interference ခံရသည်။ ပိုလာရိုက်ဇာတစ်ခုအနေဖြင့် PBS သည် သင့်လျော်သော ပိုလာရိုက်ဇာအခြေအနေ pulses များကို ဖြတ်သန်းခွင့်ပြုပြီး ကျန် polarization pulses များကို cavity မှ အပြင်ဘက်သို့ ပြန်ဟပ်စေသည်။ ဤလုပ်ငန်းစဉ်သည် ဤ linear cavity တွင် artificial saturable absorber အဖြစ် ဆောင်ရွက်သည်။အလင်းတန်းလေဆာ။ grating pair အကွာအဝေးကို 3.2 mm အထိ ထပ်မံလျှော့ချလိုက်သောအခါ၊ spectrum ၏ ဘယ်ဘက်အစွန်းသည် သိသိသာသာ မတ်စောက်လာသည်။ ဤအချိန်တွင်၊ cavity net dispersion သည် အပေါင်းဖြစ်ပြီး 3.57 nJ ၏ အများဆုံး single-pulse စွမ်းအင်ကို ရရှိသည်။ အကျယ်ဆုံး 39.8 nm spectral width ရှိသော pulse ၏ external compression မှ ရရှိသော pulse self-correlation trace ကို 66 fs ဖြစ်သော Gaussian function ဖြင့် fitted လုပ်သည်။
ပို့စ်တင်ချိန်: ၂၀၂၆ ခုနှစ်၊ ဖေဖော်ဝါရီလ ၂၅ ရက်