Генерация субпикосекундных импульсов в различных схемах тулиевых волоконных лазеров с пассивной синхронизацией мод

• Автор: Чернышева, Мария Анатольевна
• Шифр специальности: 01.04.21
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 133 с. : ил.

Содержание

Список используемых сокращений

Введение

Преимущества и особенности волоконных лазеров

Реализация непрерывного режима пассивной синхронизации мод

Нелинейная эволюция поляризации

Внутрирезонаторное управление дисперсией

Постановка задач диссертации

1. Тулиевые волоконные лазеры с пассивной синхронизацией мод с помощью полупроводникового насыщающегося поглотителя SESAM

11.1 Особенности генерации лазеров на основе тулиевых световодов

.2 Полупроводниковый насыщающийся поглотитель SESAM

1.3 Тулиевый волоконный лазер с пассивной синхронизацией мод с помощью SESAM с линейной геометрией резонатора
1.4 Нелинейное усиливающее кольцевое зеркало
1.5 Тулиевый волоконный лазер с гибридной пассивной синхронизацией мод с помощью SESAM и нелинейного усиливающего кольцевого зеркала
Выводы по главе
2. Тулиевые волоконные лазеры с пассивной синхронизацией мод с помощью углеродных наноструктур
2.1 Одностенные углеродные нанотрубки в качестве насыщающегося поглотителя в лазерной схеме
2.2 Тулиевый волоконный лазер с гибридной пассивной синхронизацией мод с помощью одностенных углеродных нанотрубок и нелинейного усиливающего кольцевого зеркала

2.3 Тулиевый кольцевой волоконный лазер с пассивной синхронизацией мод с помощью одностенных углеродных нанотрубок и нелинейной эволюции поляризации
2.4 Тулиевый кольцевой волоконный лазер с пассивной синхронизацией мод с помощью одностенных углеродных нанотрубок и внутрирезонаторным управлением дисперсии
Выводы по главе
3. Усиление и сжатие ультракоротких импульсов
3.1 Тулий-иттербиевый световод с многоэлементной первой оболочкой
3.2 Однокаскадная схема тулий-иттербиевого волоконного усилителя
3.3 Двухкаскадная схема тулий-иттербиевого волоконного усилителя
Выводы по главе
Заключение
Благодарности
Литература

Список используемых сокращений
MCVD - modified chemical vapor deposition - модифицированное химическое осаждение из газовой фазы
VAD - vapor axial deposition - аксиальное осаждение из газовой фазы OVD - outside vapor deposition - внешнее осаждение из газовой фазы SPCVD - super plasmonic chemical deposition - метод химического осаждения их плазмы
ФСМ - фазовая самомодуляция ДГС - дисперсия групповых скоростей нэп - нелинейная эволюция поляризации
SESAM - semiconductor saturable absorber mirror - полупроводниковый насыщающийся поглотитель ОУН - одностенные углеродные нанотрубки УД-солитон - солитон, управляемый дисперсией МВЕ - molecular beam epitaxy - молекулярно-лучевая эпитаксия MOCVD - metal-organic chemical vapor deposition - металло-органическое осаждение из газовой фазы
SBR - saturable Bragg reflector - насыщающийся Брэгговский отражатель УКИ - ультракороткий импульс
A-FPSA - anti-resonant Fabry-Perot saturable absorber - нерезонансный насыщающийся поглотитель типа резонатора Фабри-Перо AR-FPSA - anti-reflection-coated Fabry-Perot saturable absorber - насыщающийся поглотитель типа резонатора Фабри-Перрох антиотражающим покрытием D-SAM - dispersive saturable absorber - дисперсионный насыщающийся поглотитель взс - волоконное зеркало Саньяка MFD - mode field diameter - диаметр поля моды WDM - wavelength devision multiplexor - волоконный мультиплексор КП - контроллер поляризации SMF -single mode fiber - одномодовый световод
Рис. 1.3.1 Схема тулиевого волоконного лазера с линейной геометрией резонатора
Тт:световод - изотропный алюмосиликатный световод длиной 68 см, легированный ионами Тт3+; КП - сдавливающий контроллер поляризации; ВЗС - волоконное зеркало Саньяка с коэффициентом отражения 58%; WDM - волоконный мультиплексор, объединяющий излучение на длинах волн 1,5 и 1,9 мкм; Ge0/Si02 световод - германосиликатный световод переменной длины; SESAM - полупроводниковый насыщающийся поглотитель; изолятор - оптический изолятор, интегрированный световодом SMF-28; лазер накачки - эрбий-иттербиевый непрерывный одномодовый волоконный лазер
1,96 мкм в один порт. Активной средой лазера является изотропный световод длиной
68 см, легированный ионами тулия и алюминием концентрациями 0,8 вес.% и
3,6вес.% соответственно (Ап = 0,012, диаметр сердцевины d~ 10 мкм, диаметр поля
фундаментальной моды MFD = 9,6 мкм, длина волны отсечки второй моды
Лс~ 2,2 мкм), ненасыщенное поглощение в котором на длине волны накачки 1550 нм
составляет 60 дБ/м. Поглощение на длине волны генерации лазера 1960 нм равно
2,54 дБ/м.
Преформа для вытяжки световода была изготовлена MCVD методом. Измерение дисперсионного параметра D методом интерферометрии малой когерентности показало его монотонную зависимость в спектральном диапазоне 1,2+2,1 мкм, при этом на центральной длине волны генерации 1,9 мкм дисперсия составила-81 пс2/км.
Резонатор тулиевого лазера с одной стороны был образован линейным волоконным зеркалом Саньяка (ВЗС) с коэффициентом отражения 58% на длине волны А = 1960 нм, образованного путем сварки выходных портов 40%-ного волоконного ответвителя. Действие данного зеркала основано на конструктивной интерференции лучей, распространяющихся в противоположных направлениях по кольцу, проходя при