Shanghai Institute of Optical Machinery gør fremskridt inden for femtosekund fiberlasere baseret på tilstandslåsning af Twisted Sagnac Interferometer

For nylig foreslog et forskerhold fra Department of Space and Astronautical Laser Technology and Systems, Shanghai Institute of Optics and Precision Machinery, Chinese Academy of Sciences (SIPM), et snoet Sagnac-interferometer og anvendte det på et fiberlasersystem for at realisere mode- låst selvstart og pulsformning, og de relaterede forskningsresultater blev offentliggjort i Journal of Lightwave Technology under titlen "Femtosecond fiber laser mode De relaterede forskningsresultater blev offentliggjort i Journal of Lightwave Technology under titlen "Femtosecond fiber laser mode -låst af et snoet Sagnac interferometer".
Fiberoptiske Sagnac interferometre har været meget brugt inden for navigation, sansning og lasere osv. Sagnac interferometres fælles vejstruktur har både fordele og ulemper. Den ene er, at der ikke er behov for præcis længdekontrol mellem optiske veje, hvilket er afgørende for robust interferometri. Den anden er, at transmittansen af ​​Sagnac fibersløjfen er fast og ikke kan indstilles frit, så konventionelle ni-hulrum mode-låste fiberlasere baseret på Sagnac fiber interferometriske loops står over for det problem, at mode-lockedness ikke kan justeres fleksibelt.
I denne undersøgelse foreslår forskerne et snoet Sagnac-interferometer, hvis faseforspænding kan justeres kontinuerligt. Ved at indføre en 90 graders fusionssplejsning i Sagnac-løkken og udnytte dobbeltbrydningen af ​​den bias-bevarende fiber, kan en lineær faseforskydning med uret og mod uret indføres og justeres. Når den anvendes på et fiberlasersystem med ni hulrum, kan selvstarten af ​​tilstandslåsning opnås ved at indstille en passende transmittans. De eksperimentelle resultater viser, at ved at strække fiberen for at ændre den lineære faseforskydningsforskel, kan laseren realisere skift af forskellige driftstilstande. Ved at optimere faseforskydningsforskellen kan laserimpulser med en spektral båndbredde på 31 nm og en impulsvarighed på 160 fs genereres ved en gentagelsesfrekvens på 24,5 MHz.
Undersøgelsen realiserer real-time kontinuerlig justering af transmittansen af ​​Sagnac fiberinterferensringen, som giver større fleksibilitet og kontrol af den ni-hulrums mode-låste laser og forbedrer dens anvendelsesmuligheder inden for områder som optisk metrologi og sensing.
Dette arbejde blev støttet af Young Innovators Association of the Chinese Academy of Sciences, National Natural Science Foundation of China og Shanghai Natural Science Foundation.

Figur 1 Skematisk diagram af det snoede Sagnac-interferometer.

Fig. 2 Diagram af den eksperimentelle opsætning af femtosekund fiberlaser baseret på mode-låsning af snoet fiber Sagnac interferometer.

Fig. 3 Spektralmodulations- og tidsdomænekarakteristika for forskellige lineære faseforskydningsforskelle med uret og mod uret og ulineære faseforskydningsforskelle.