Шанхайский институт оптической техники добился прогресса в разработке фемтосекундных волоконных лазеров на основе синхронизации мод с помощью витого интерферометра Саньяка

Недавно исследовательская группа из Департамента космических и астронавтических лазерных технологий и систем Шанхайского института оптики и точного машиностроения Китайской академии наук (SIPM) предложила витой интерферометр Саньяка и применила его в волоконной лазерной системе для реализации режима мод. заблокированный самозапуск и формирование импульса, а результаты соответствующих исследований были опубликованы в журнале Lightwave Technology под заголовком «Режим фемтосекундного волоконного лазера». Соответствующие результаты исследований были опубликованы в Journal of Lightwave Technology под заголовком «Режим фемтосекундного волоконного лазера». -фиксируется витым интерферометром Саньяка».
Волоконно-оптические интерферометры Саньяка широко используются в области навигации, зондирования, лазеров и т. д. Общая структура пути интерферометров Саньяка имеет как преимущества, так и недостатки. Во-первых, нет необходимости в точном контроле длины между оптическими путями, что важно для надежной интерферометрии. Во-вторых, коэффициент пропускания волоконной петли Саньяка фиксирован и не может быть свободно настроен, поэтому традиционные волоконные лазеры с девятью резонаторами с синхронизацией мод на основе интерферометрических волоконных петель Саньяка сталкиваются с проблемой, заключающейся в невозможности гибкой настройки синхронизации мод.
В этом исследовании исследователи предлагают витой интерферометр Саньяка, фазовый сдвиг которого можно плавно регулировать. Путем введения сварного соединения под углом 90 градусов в петлю Саньяка и использования двойного лучепреломления волокна, сохраняющего смещение, можно ввести и отрегулировать линейную разность фаз по часовой стрелке и против часовой стрелки. При применении к волоконной лазерной системе с девятью резонаторами автозапуск синхронизации мод может быть достигнут путем установки соответствующего коэффициента пропускания. Результаты экспериментов показывают, что, растягивая волокно для изменения линейной разности фазового сдвига, лазер может осуществлять переключение различных режимов работы. За счет оптимизации разности фазового сдвига можно генерировать лазерные импульсы со спектральной шириной полосы 31 нм и длительностью импульса 160 фс с частотой повторения 24,5 МГц.
Исследование реализует непрерывную регулировку пропускания интерференционного кольца волокна Саньяка в режиме реального времени, что обеспечивает большую гибкость и контроль над лазером с девятью резонаторами с синхронизацией мод, а также расширяет перспективы его применения в таких областях, как оптическая метрология и зондирование.
Эта работа была поддержана Ассоциацией молодых новаторов Китайской академии наук, Национальным фондом естественных наук Китая и Шанхайским фондом естественных наук.

Рисунок 1. Принципиальная схема интерферометра Саньяка с витым волокном.

Рис. 2. Схема экспериментальной установки фемтосекундного волоконного лазера на основе синхронизации мод витого волоконного интерферометра Саньяка.

Рис. 3. Спектральная модуляция и характеристики во временной области для различных линейных разностей фазового сдвига по часовой стрелке и против часовой стрелки и нелинейных разностей фазового сдвига.