Šanghajski inštitut za optične stroje napreduje pri laserjih s femtosekundnimi vlakni, ki temeljijo na zaklepanju načina z interferometrom Twisted Sagnac

Pred kratkim je raziskovalna skupina z Oddelka za vesoljsko in astronavtično lasersko tehnologijo in sisteme Šanghajskega inštituta za optiko in precizne stroje Kitajske akademije znanosti (SIPM) predlagala zvit Sagnacov interferometer in ga uporabila za laserski sistem z vlakni za realizacijo načina zaklenjen samozagon in oblikovanje impulza, s tem povezani rezultati raziskav pa so bili objavljeni v Journal of Lightwave Technology pod naslovom "Femtosecond fiber laser mode" Povezani rezultati raziskav so bili objavljeni v Journal of Lightwave Technology pod naslovom "Femtosecond fiber laser mode" -zaklenjeno z zvitim Sagnacovim interferometrom".
Sagnacovi interferometri z optičnimi vlakni se pogosto uporabljajo na področju navigacije, zaznavanja in laserjev itd. Skupna struktura poti Sagnacovih interferometrov ima tako prednosti kot slabosti. Eno je, da ni potrebe po natančnem nadzoru dolžine med optičnimi potmi, kar je bistveno za robustno interferometrijo. Drugi je ta, da je prepustnost zanke vlaken Sagnac fiksna in je ni mogoče prosto nastavljati, zato se običajni laserji z vlakni z devetimi votlinami, ki temeljijo na interferometričnih zankah vlaken Sagnac, soočajo s težavo, da zaklenjenosti načina ni mogoče prilagodljivo prilagoditi.
V tej študiji raziskovalci predlagajo zvit Sagnacov interferometer, katerega fazno pristranskost je mogoče nenehno prilagajati. Z uvedbo 90-stopinjskega fuzijskega spoja v Sagnacovi zanki in izkoriščanjem dvolomnosti vlakna, ki ohranja prednapetost, je mogoče uvesti in prilagoditi linearno fazno razliko v smeri urinega kazalca in nasprotni smeri urinega kazalca. Pri uporabi na optičnem laserskem sistemu z devetimi votlinami je mogoče samozagon zaklepanja načina doseči z nastavitvijo ustrezne prepustnosti. Eksperimentalni rezultati kažejo, da z raztezanjem vlakna za spremembo linearne razlike faznega premika lahko laser uresniči preklapljanje različnih načinov delovanja. Z optimizacijo razlike faznega zamika je mogoče ustvariti laserske impulze s spektralno pasovno širino 31 nm in trajanjem impulza 160 fs pri frekvenci ponavljanja 24,5 MHz.
Študija realizira stalno prilagajanje prepustnosti Sagnacovega interferenčnega obroča iz vlaken v realnem času, kar zagotavlja večjo prilagodljivost in nadzor laserja z devetimi votlinami, zaklenjenega načina, in povečuje njegove možnosti uporabe na področjih, kot sta optično meroslovje in zaznavanje.
To delo so podprli Združenje mladih inovatorjev Kitajske akademije znanosti, Nacionalna naravoslovna fundacija Kitajske in Šanghajska naravoslovna fundacija.

Slika 1 Shematski diagram Sagnacovega interferometra z zvitimi vlakni.

Slika 2 Diagram eksperimentalne postavitve femtosekundnega optičnega laserja, ki temelji na zaklepanju modov Sagnacovega interferometra z zvitimi vlakni.

Slika 3 Spektralna modulacija in značilnosti časovne domene za različne razlike linearnega faznega premika v smeri urinega kazalca in nasprotni smeri urinega kazalca in nelinearne razlike faznega premika.