RU2605639C1 - Способ и устройство для стабилизации оптической мощности и спектрального состава излучения волоконного лазера ультракоротких импульсов - Google Patents

Способ и устройство для стабилизации оптической мощности и спектрального состава излучения волоконного лазера ультракоротких импульсов Download PDF

Info

Publication number
RU2605639C1
RU2605639C1 RU2015125953/28A RU2015125953A RU2605639C1 RU 2605639 C1 RU2605639 C1 RU 2605639C1 RU 2015125953/28 A RU2015125953/28 A RU 2015125953/28A RU 2015125953 A RU2015125953 A RU 2015125953A RU 2605639 C1 RU2605639 C1 RU 2605639C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
optical
radiation
fiber
microcontroller
pulsed
Prior art date
Application number
RU2015125953/28A
Other languages
English (en)
Inventor
Даниил Владимирович Мясников
Илья Николаевич Бычков
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ "ИРЭ-Полюс" (ООО НТО "ИРЭ-Полюс")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ "ИРЭ-Полюс" (ООО НТО "ИРЭ-Полюс") filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ "ИРЭ-Полюс" (ООО НТО "ИРЭ-Полюс")
Priority to RU2015125953/28A priority Critical patent/RU2605639C1/ru
Priority to EP16818790.4A priority patent/EP3317930B1/en
Priority to CN201680039381.1A priority patent/CN107820651B/zh
Priority to US15/738,310 priority patent/US10256598B2/en
Priority to PCT/US2016/040401 priority patent/WO2017004376A1/en
Priority to JP2017567706A priority patent/JP6849616B2/ja
Priority to KR1020187002433A priority patent/KR102536823B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of RU2605639C1 publication Critical patent/RU2605639C1/ru

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
    • H01S3/06—Construction or shape of active medium
    • H01S3/063—Waveguide lasers, i.e. whereby the dimensions of the waveguide are of the order of the light wavelength
    • H01S3/067—Fibre lasers
    • H01S3/06708—Constructional details of the fibre, e.g. compositions, cross-section, shape or tapering
    • H01S3/06712—Polarising fibre; Polariser
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
    • H01S3/11—Mode locking; Q-switching; Other giant-pulse techniques, e.g. cavity dumping
    • H01S3/1106—Mode locking
    • H01S3/1109—Active mode locking
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
    • H01S3/13—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude
    • H01S3/139—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude by controlling the mutual position or the reflecting properties of the reflectors of the cavity, e.g. by controlling the cavity length
    • H01S3/1394—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude by controlling the mutual position or the reflecting properties of the reflectors of the cavity, e.g. by controlling the cavity length by using an active reference, e.g. second laser, klystron or other standard frequency source
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
    • H01S3/06—Construction or shape of active medium
    • H01S3/063—Waveguide lasers, i.e. whereby the dimensions of the waveguide are of the order of the light wavelength
    • H01S3/067—Fibre lasers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/02—Constructional details
    • H01S3/03—Constructional details of gas laser discharge tubes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/02—Constructional details
    • H01S3/03—Constructional details of gas laser discharge tubes
    • H01S3/0315—Waveguide lasers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
    • H01S3/06—Construction or shape of active medium
    • H01S3/063—Waveguide lasers, i.e. whereby the dimensions of the waveguide are of the order of the light wavelength
    • H01S3/067—Fibre lasers
    • H01S3/06708—Constructional details of the fibre, e.g. compositions, cross-section, shape or tapering
    • H01S3/06745—Tapering of the fibre, core or active region
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
    • H01S3/06—Construction or shape of active medium
    • H01S3/063—Waveguide lasers, i.e. whereby the dimensions of the waveguide are of the order of the light wavelength
    • H01S3/067—Fibre lasers
    • H01S3/06791—Fibre ring lasers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
    • H01S3/10061—Polarization control
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
    • H01S3/10069—Memorized or pre-programmed characteristics, e.g. look-up table [LUT]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
    • H01S3/11—Mode locking; Q-switching; Other giant-pulse techniques, e.g. cavity dumping
    • H01S3/1106—Mode locking
    • H01S3/1112—Passive mode locking
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
    • H01S3/13—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude
    • H01S3/1305—Feedback control systems
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
    • H01S3/13—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude
    • H01S3/1306—Stabilisation of the amplitude
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
    • H01S3/13—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude
    • H01S3/136—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude by controlling devices placed within the cavity
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
    • H01S3/13—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude
    • H01S3/136—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude by controlling devices placed within the cavity
    • H01S3/137—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude by controlling devices placed within the cavity for stabilising of frequency

Abstract

Изобретение относится к области лазерной техники и предназначено для обеспечения устойчивой генерации лазерных импульсов фемто-пикосекундного диапазона. Реализована схема с кольцевым волоконным лазером с пассивной синхронизацией мод на эффекте нелинейной эволюции поляризации, содержащая поляризующий оптический изолятор, активное волокно, накачиваемое лазерным диодом, два управляемых микроконтроллером оптических волоконных поляризационных контроллера. Устойчивость импульсного режима достигают за счет повышения стабильности генерации широкополосного спектра ультракороткого импульса путем организации автоматической оптоэлектронной обратной связи под управлением микроконтроллера. Для чего сопоставляют мощности двух спектров - полного и его части, после оптической фильтрации, с предварительно измеренными микроконтроллером эталонными значениями. При отклонении мощностей от эталонных микроконтроллер вырабатывает управляющие сигналы для оптических волоконных поляризационных контроллеров, которые и обеспечивают минимальные отклонения мощностей в измерительных каналах от эталонных значений, чем и достигают стабильную оптическую мощность импульсной генерации широкополосного спектра и устойчивость. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

Область техники
Изобретение относится к области лазерной техники, а именно к импульсным кольцевым волоконным лазерам с пассивной синхронизацией мод на эффекте нелинейной эволюции поляризации, и предназначено для обеспечения устойчивой генерации лазерных импульсов фемто-пикосекундного диапазона.
Уровень техники
Твердотельные фемтосекундные лазеры успешно применяются для многих практических целей, для решения научных и прикладных задач. По сравнению с аналогичными твердотельными лазерами на объемных элементах, волоконные более компактны, технологичны в сборке, надежны и более эффективны.
Особое внимание заслуживают волоконные лазеры с пассивной синхронизацией на эффекте нелинейной эволюции поляризации в схеме кольцевого резонатора, содержащего поляризующий оптический изолятор и, по меньшей мере, один оптический, управляемый электронно, поляризационный контроллер волоконного типа. Преимуществами лазеров этого типа являются:
- Относительная простота конструкции;
- Большой набор режимов работы в зависимости от параметров резонатора, различающихся частотой следования импульсов (в радиочастотном диапазоне - определяется длиной резонатора), длительностью оптического импульса и его энергией;
- Возможность получения ультракоротких импульсов ~100 фс с широкополосным спектром излучения в области фундаментальных оптических переходов на длинах волн 1,06 мкм (активный элемент иттербий), 1,55 мкм (активный элемент эрбий), 1,9 мкм (активный элемент тулий);
- Лазер является самостартующим.
Однако данный тип лазера имеет один важный недостаток - чувствительность к внешним воздействиям и, как следствие, - потеря устойчивой генерации. Это связано с изменением состояния поляризации излучения из-за возникновения наведенного двулучепреломления в оптическом волокне при его изгибах либо давлении на него. При настройке лазера состояния контроллеров поляризации подбираются таким образом, чтобы суммарное двулучепреломление элементов кольцевого резонатора лазера обеспечивало малые потери при распространении ультракороткого импульса. Если же некоторые внешние воздействия, температура и/или деформация изменят фазовые соотношения поляризационных компонент в резонаторе, то оптические потери могут возрасти, а режим синхронизации мод сорвется. Поэтому устойчивость режима синхронизации мод в таких резонаторах зависит от организации системы обратной связи и от принципов ее работы, основанной на электронном управлении оптическими контроллерами поляризации.
В изобретении US 7477665 В2 предлагается способ и устройство волоконного кольцевого импульсного лазера с синхронизацией мод для генерации ультракоротких импульсов. Однонаправленный кольцевой резонатор лазера содержит активное волокно, легированное, например, эрбием, с внешним возбуждением оптической накачкой через WDM-мультиплексор 980/1550 нм, два оптических контроллера поляризации и поляризующий изолятор между этими контроллерами. Отводится излучение из резонатора через оптический ответвитель, часть отведенного излучения поступает на фотодиод и далее преобразуется в электрические радиочастотные сигналы:
- в постоянный сигнал (в промежутке между импульсами при наличии импульсной генерации), который отвечает режиму непрерывной оптической генерации с узкой спектральной линией лазерного излучения на фундаментальной длине волны, для эрбиевого активного волокна это около 1550 нм,
- в переменный сигнал, который отвечает импульсной генерации на основной частоте следования импульсов (равной обратному времени обхода светом кольцевого резонатора) в диапазоне 20-100 Мгц с шириной спектра около 20 нм и длительностью импульса около 200 фс.
- в релаксационный сигнал, который отвечает наличию импульсного режима и присутствует благодаря ему в радиочастотном спектре на частотах 10-500 кГц и также зависит от наличия постоянного сигнала.
Внешняя электронная схема управления анализирует наличие трех указанных сигналов и изменяет поляризационное состояние, по меньшей мере, одного из оптических контроллеров поляризации таким образом, чтобы отсутствовал постоянный сигнал, присутствовали лишь переменный сигнал и релаксационный, причем оптимально релаксационный сигнал не должен изменятся, а поскольку он коррелирует с переменным сигналом, то авторы изобретения утверждают, что достигают устойчивой импульсной генерации лазерного излучения в фемтосекундном диапазоне длительностей. Данное изобретение не позволяет осуществлять точную настройку режима импульсной генерации с заданным положением спектра по шкале длин волн в области фундаментальной лазерной частоты кольцевого резонатора, а также выполнять подстройку ширины спектра, а значит и длительность лазерного импульса.
Аналогичное техническое решение осуществляется в изобретении KR 20120058275, но автоматическая обратная связь организована на основе обработки не полного оптического спектра импульса лазерного излучения, а его части, удаленной по спектру от линии фундаментального излучения настолько, что она не попадает в полосу пропускания полосового оптического фильтра на входе фотоприемника системы обратной связи. Данное техническое решение также не позволяет осуществлять точную настройку режима импульсной генерации с заданным положением спектра по шкале длин волн в области фундаментальной лазерной частоты кольцевого резонатора и выполнять подстройку ширины спектра, а значит и длительность лазерного импульса.
Настоящее изобретение свободно от указанных выше недостатков и объединяет принципы автоматического регулирования режима импульсной генерации путем регистрации излучения отведенного за пределы кольцевого резонатора с полным оптическим спектром и его частью, что позволяет осуществлять более точную настройку режима импульсной генерации с заданным положением спектра по шкале длин волн в области фундаментальной лазерной частоты кольцевого резонатора, а также выполнять подстройку ширины спектра, а значит и длительность лазерного импульса.
Описание изобретения
Целью изобретения является достижение устойчивой генерации ультракоротких лазерных импульсов за счет осуществления точной настройки режима импульсной генерации кольцевого волоконного лазера с заданным спектральным составом излучения ультракороткого импульса в области фундаментальной лазерной частоты кольцевого резонатора путем выполнения автоматической подстройки ширины спектра, а значит и длительности лазерного импульса при контролируемой средней мощности генерации импульсного лазерного излучения. Как известно из фундаментальных соотношений, длительность импульса и ширина его оптического спектра связаны обратной зависимостью: чем короче импульс, тем шире его спектр.
Указанная цель достигается сравнением полного оптического спектра импульса излучения и его частичного спектра из области боковых оптических частот за пределами частоты фундаментальной непрерывной генерации в схеме (Фиг. 1) с кольцевым волоконным лазером 10 с пассивной синхронизацией мод поляризующим оптическим изолятором 1, с активным волокном 2, накачиваемым лазерным диодом 3, и двумя управляемыми от микроконтроллера оптическими волоконными поляризационными контроллерами 4 и 5. Устойчивость режима импульсной генерации достигают за счет повышения стабильности генерации ультракоротких импульсов с широкополосным спектром излучения путем организации автоматической обратной связи под управлением микроконтроллера 6. Для чего сопоставляют измеренные оптические мощности двух спектров - полного 7 - Р1 и его боковой части 8, после оптической фильтрации - Р2 за пределами фундаментальной спектральной линии. Сравнение ведется с предварительно измеренными микроконтроллером эталонными значениями P01 и Р02. При отклонении текущих значений мощностей Р1 и Р2 от эталонных P01 и Р02 микроконтроллер вырабатывает управляющие электрические сигналы 9, UPC1 и 11, UPC2 для управляющего устройства (драйвера) 12 (12′) оптических волоконных поляризационных контроллеров 4 и 5, которые и обеспечивают минимальные отклонения мощностей в измерительных каналах от эталонных значений, чем и достигают стабильную оптическую мощность импульсной генерации широкополосного спектра и устойчивость следования импульсов.
Как правило, контроллер поляризации с электронным управлением представляет собой две либо три фазовые пластинки, оптическая толщина которых определяется прикладываемым к нему сигналом (тремя напряжениями либо тремя токами). Каждый волоконный поляризационный контроллер FPC1 или FPC2 может быть выполнен, например, как контроллер на основе волокна, поддерживающего поляризацию излучения. Поляризация управляется драйвером токов 12, током IPC и содержит три отдельных токовых канала управления, им отвечают три отдельных волоконных участка с регулируемой температурой каждого посредством резистивного нагревателя.
Запуск импульсного режима генерации осуществляется при накачке через оптический ввод 13 активного волокна 2 излучением лазерного диода 3 при возбуждении его током ILD по команде микроконтроллера 6. При этом методом случайных чисел выбираются шесть токов управления поляризационных контроллеров (по три для каждого) до тех пор, пока не осуществится импульсная генерация ультракоротких импульсов. Об этом судят из анализа частей отведенного излучения по трем оптическим волокнам 14-16 на оптическом разветвителе 17, соединенного волокном с оптическим ответвителем 18.
При выборе импульсного режима генерации к выходному волокну 14 подключают оптический анализатор спектра 19 (OSA) и убеждаются в отсутствии узкой линии непрерывного фундаментального излучения (для эрбиевого оптического перехода - длина волны 1,55 мкм) и присутствии характерного широкополосного спектра излучения 7 ультракороткого импульса, такого же, как и в волоконном канале 15 (без оптической фильтрации). Оптоэлектронный преобразователь 20 преобразует подведенное к нему по волокну 15 импульсное оптическое излучение и формирует на выходе постоянное напряжение UP1, пропорциональное средней входной импульсной оптической мощности, и последовательность электрических импульсов 21, которые поступают в микроконтроллер (MC) 6 посредством а.ц.п. 22 и дискретного входа F для подсчета числа импульсов. Параллельно по волокну 16 излучение поступает через оптический полосовой фильтр 23 на другой оптоэлектронный преобразователь 24, который преобразует импульсное оптическое излучение в постоянное напряжение UP2, пропорциональное его средней мощности и вводится в MC через а.ц.п. 25. Микроконтроллер запоминает выбранные эталонные значения напряжений U0P1 и U0P2, отвечающие эталонным оптическим средним мощностям P01 и Р02 на входах соответствующих оптоэлектронных преобразователей 20 и 24. Далее MC управляет токами оптических контроллеров таким образом, чтобы отклонения текущих значений выходных напряжений с оптоэлектронных преобразователей 20 и 24, UP1 и UP2 от их эталонных значений U0P1 и U0P2 соответственно, были минимальными.
Таким образом, в изобретении предлагается:
Способ стабилизации оптической мощности и спектрального состава широкополосного спектра излучения волоконного импульсного лазера ультракоротких импульсов, выполненного по кольцевой схеме резонатора с пассивной синхронизацией мод, содержащей последовательно в кольце:
- оптический участок активного волокна с возбуждением излучением от внешнего, по отношению к резонатору, источника оптической накачки через волоконный оптический ввод для ввода излучения накачки,
- оптический участок пассивного волокна с оптическим ответвителем для отвода части излучения за пределы кольцевого резонатора по волокну с оптическим разветвителем, по меньшей мере, по трем разветвляющим выходным оптическим волоконным каналам,
- первый управляемый оптический волоконный контроллер поляризации с управлением от микроконтроллера,
- оптический однонаправленный волоконный поляризационный изолятор,
- второй управляемый оптический волоконный контроллер поляризации с управлением от микроконтроллера,
- первый пигтелированный волокном оптоэлектронный преобразователь, регистрирующий первую часть выходного излучения с первого канала оптического разветвителя,
- второй пигтелированный волокном оптоэлектронный преобразователь с полосовым оптическим фильтром на входе, пропускающим часть широкополосного спектра излучения, для регистрации второй части выходного излучения со второго канала оптического разветвителя,
- третий оптический канал разветвителя для доставки третьей части оптического излучения к потребителю (анализатору спектра),
в котором указанная стабилизация достигается за счет организованной оптоэлектронной обратной связи на основе программируемого микроконтроллера, который циклически принимает посредством имеющихся у него а.ц.п. выходные сигналы напряжений с первого и второго оптоэлектронного преобразователя, а после сравнения их значений с фиксированными ранее эталонными значениями и при их отклонении от этих эталонных значений микроконтроллер вырабатывает с помощью цифроаналоговых преобразователей рассчитанные в реальном времени управляющие электрические сигналы для каждого волоконного контроллера поляризации таким образом, чтобы отклонения выходных напряжений оптоэлектронных преобразователей от эталонных значений, отвечающих исходному виду широкополосного оптического спектра излучения, были сведены к минимуму, в результате чего широкополосный спектр приходит к исходному состоянию, а генерация ультракоротких импульсов становится устойчивой.
Предпочтительно в способе использовать лазерный диод как внешний источник оптической накачки, для накачки активного волокна и возбуждения генерации широкополосного импульсного излучения в кольцевом резонаторе.
Предпочтительно в способе длительность ультракоротких импульсов обеспечивать в фемто-пикосекундном диапазоне, а частоту их следования задавать длиной кольцевого резонатора, для типичных случаев и она лежит в пределах 10-100 МГц.
Предпочтительно в способе в качестве активного оптического волокна использовать волокна, содержащие в качестве лазерных центров примеси ионов редкоземельных и/или переходных металлов.
Предпочтительно в способе обеспечивать ширину спектра по уровню -3 дБ в пределах 10-30 нм в области фундаментального излучения кольцевого резонатора.
Предпочтительно в способе использовать полосовой оптический фильтр с полосой пропускания около 2-3 нм.
Предпочтительно в способе, чтобы каждый оптоэлектронный преобразователь преобразовывал последовательность импульсных оптических сигналов отведенного лазерного излучения в сигнал постоянного напряжения с амплитудой пропорциональной оптической мощности импульсного излучения.
Предпочтительно в способе, чтобы любой из оптоэлектронных преобразователей преобразовывал ультракороткие импульсные оптические сигналы отведенного лазерного излучения в дискретные электронные сигналы для подсчета их числа микроконтроллером.
Предпочтительно в способе, чтобы управляющие электрические сигналы (ток и/или напряжение) для оптических контроллеров поляризации формировались микроконтроллером таким образом, чтобы минимизировать их возможные приращения.
Предпочтительно в способе, чтобы для стабилизации оптической мощности и спектрального состава импульсного излучения при их отклонении от фиксированных исходных значений использовали два и более полосовых оптических фильтра пропускания в разных участках оптического широкополосного спектра импульсного лазерного излучения.
Также в изобретении предлагается устройство для реализации указанного способа:
Устройство для стабилизации оптической мощности и спектрального состава широкополосного спектра излучения волоконного ультракороткого импульсного лазера, выполненного по кольцевой схеме резонатора с пассивной синхронизацией мод, содержит последовательно в кольце:
оптический участок активного волокна с возбуждением излучением от внешнего, по отношению к резонатору, источника оптической накачки через волоконный оптический ввод для ввода излучения накачки,
- оптический участок пассивного волокна с оптическим ответвителем для отвода части выходного излучения за пределы кольцевого резонатора по волокну с оптическим разветвителем, по меньшей мере, по трем разветвляющим оптическим волоконным каналам,
- первый управляемый оптический волоконный контроллер поляризации с управлением от микроконтроллера,
- оптический однонаправленный волоконный поляризационный изолятор,
- второй управляемый оптический волоконный контроллер поляризации с управлением от микроконтроллера,
- первый пигтелированный волокном оптоэлектронный преобразователь, регистрирующий первую часть отведенного выходного излучения с первого канала оптического разветвителя,
- второй пигтелированный волокном оптоэлектронный преобразователь с полосовым оптическим фильтром на входе, пропускающим часть широкополосного спектра, для регистрации второй части выходного излучения со второго канала оптического разветвителя,
- третий оптический канал разветвителя для доставки третьей части оптического излучения к потребителю (анализатору спектра),
в котором организована автоматическая оптоэлектронная обратная связь на основе программируемого микроконтроллера, который циклически принимает посредством имеющихся у него а.ц.п. выходные сигналы напряжений с первого и второго оптоэлектронного преобразователя, а после сравнения их значений с фиксированными ранее эталонными значениями и при их отклонении от этих эталонных значений микроконтроллер вырабатывает с помощью цифроаналоговых преобразователей рассчитанные в реальном времени управляющие электрические сигналы для каждого волоконного контроллера поляризации таким образом, чтобы отклонения выходных напряжений оптоэлектронных преобразователей от эталонных значений, отвечающих исходному виду широкополосного оптического спектра излучения, были сведены к минимуму, в результате чего широкополосный спектр приходит к исходному состоянию, а генерация ультракоротких импульсов становится устойчивой.
Предпочтительно в устройстве использовать лазерный диод как внешний источник оптической накачки, для накачки активного волокна и возбуждения генерации широкополосного импульсного излучения в кольцевом резонаторе.
Предпочтительно в устройстве обеспечивать длительность ультракоротких импульсов, которая находится в фемто-пикосекундном диапазоне, а частота их следования определяется длиной кольцевого резонатора и лежит в пределах 10-100 МГц.
Предпочтительно в устройстве в качестве активного оптического волокна использовать волокна, содержащие в качестве лазерных центров примеси ионов редкоземельных и/или переходных металлов.
Предпочтительно в устройстве обеспечить условия генерации, когда ширина спектра по уровню -3 дБ лежит в пределах 10-30 нм в области фундаментального излучения кольцевого резонатора.
Предпочтительно в устройстве использовать полосовой оптический фильтр с полосой пропускания около 2-3 нм.
Предпочтительно в устройстве, чтобы каждый оптоэлектронный преобразователь преобразовывал последовательность импульсных оптических сигналов отведенного лазерного излучения в сигнал постоянного напряжения с амплитудой пропорциональной оптической мощности импульсного излучения.
Предпочтительно в устройстве, чтобы любой из оптоэлектронных преобразователей преобразовывал ультракороткие импульсные оптические сигналы отведенного лазерного излучения в дискретные электронные сигналы за счет имеющегося в нем компаратора для ввода числа импульсов в микроконтроллер для их подсчета.
Предпочтительно в устройстве, чтобы управляющие электрические сигналы (ток и/или напряжение) для оптических контроллеров поляризации формировались микроконтроллером таким образом, чтобы минимизировать их возможные приращения.
Предпочтительно в устройстве, чтобы для стабилизации оптической мощности и спектрального состава импульсного излучения при их отклонении от фиксированных исходных значений использовали два и более полосовых оптических фильтра пропускания в разных участках оптического широкополосного спектра импульсного лазерного излучения.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 - блок-схема оптического генератора ультракоротких импульсов.
1 - поляризующий изолятор,
2 - активное волокно,
3 - устройство накачки на основе лазерного диода,
4, 5 - волоконный оптический контроллер поляризации,
6 - микроконтроллер,
7 - полный широкополосный оптический спектр (без оптической фильтрации),
8 - частичный широкополосный спектр (после оптической фильтрации),
9 - входное волокно для накачки активного волокна,
10 - общий вид устройства,
11, 11′ - управляющие сигнал для драйверов токов контроллеров,
12, 12′ - драйвер токов волоконного оптического контроллера поляризации,
13 - оптический ввод - WDM-мультиплексор, например 980/1550 нм.
14-16 - три волоконных оптических канала,
17 - оптический разветвитель,
18 - оптический ответвитель,
19 - оптический анализатор спектра (OSA),
20, 24 - оптоэлектронный преобразователь,
21 - последовательность электрических дискретных импульсов,
22, 25 - аналого-цифровой преобразователь (а.ц.п.),
23 - волоконный оптический фильтр с полосовым пропусканием 2-3 нм,
SM - одномодовое оптическое волокно.
Пример осуществления изобретения.
Для осуществления изобретения было собрано устройство в соответствии с Фиг. 1.
В устройстве использовали:
- В качестве активного волокна 2 - одномодовое оптическое волокно фирмы Nufern, легированное эрбием (EDFC-980-HP), длиной 1,8 м.
- Волокно в кольцевом резонаторе SM - тип SMF28.
- Волоконный контроллер поляризации фирмы Phoenix Photonics PSC-15-0-0.
- Волоконный поляризующий изолятор фирмы IPG/ИРЭ-Полюс.
- WDM - 980/1550 нм.
- 10% ответвитель 18 для вывода излучения из резонатора.
- 1%-ные ответвители 15, 16.
- Оптоэлектронные преобразователи на основе InGaAs фотодиода.
- Лазерный диод накачки на длине волны 980 нм.
- волоконный оптический фильтр 23 на длине волны 1567 нм с полосой пропускания 3 нм.
- Микроконтроллер серии C8051F125.
Самосинхронизацию мод осуществляли за счет эффекта нелинейного вращения поляризации в активном волокне под воздействием излучения накачки подбором накачки и управляющих сигналов на контроллерах поляризации.
Устройство обеспечило устойчивую работу после калибровки под управлением микроконтроллера. Частота следования ультракоротких импульсов - 25 МГц, ширина стабилизируемого спектра в области в области фундаментального излучения эрбиевого волокна на длине волны 1,55 мкм составляла около 19 нм при мощности накачки 150-200 мВт.
Промышленное применение
Изобретение может быть использовано в лазерной промышленности, медицине, в спектроскопии, в оптических линиях связи, а также для решения разнообразных фундаментальных и прикладных задач. Везде, где требуются повышенные требования к стабильной, устойчивой генерации ультракоротких импульсов фемтосекундного диапазона с широким спектром лазерного излучения заданной ширины и мощности.

Claims (20)

1. Способ стабилизации оптической мощности и спектрального состава широкополосного спектра излучения волоконного импульсного лазера ультракоротких импульсов, выполненного по кольцевой схеме резонатора с пассивной синхронизацией мод, содержащей последовательно в кольце:
- оптический участок активного волокна с возбуждением излучением от внешнего, по отношению к резонатору, источника оптической накачки через волоконный оптический ввод для ввода излучения накачки,
- оптический участок пассивного волокна с оптическим ответвителем для отвода части излучения за пределы кольцевого резонатора по волокну с оптическим разветвителем по меньшей мере по трем разветвляющим выходным оптическим волоконным каналам,
- первый управляемый оптический волоконный контроллер поляризации с управлением от микроконтроллера,
- оптический однонаправленный волоконный поляризационный изолятор,
- второй управляемый оптический волоконный контроллер поляризации с управлением от микроконтроллера,
- первый пигтелированный волокном оптоэлектронный преобразователь, регистрирующий первую часть выходного излучения с первого канала оптического разветвителя,
- второй пигтелированный волокном оптоэлектронный преобразователь с полосовым оптическим фильтром на входе, пропускающим часть широкополосного спектра излучения, для регистрации второй части выходного излучения со второго канала оптического разветвителя,
- третий оптический канал разветвителя для доставки третьей части оптического излучения к потребителю,
в котором указанная стабилизация достигается за счет организованной оптоэлектронной обратной связи на основе программируемого микроконтроллера, который циклически принимает посредством имеющихся у него а.ц.п. выходные сигналы напряжений с первого и второго оптоэлектронного преобразователя, а после сравнения их значений с фиксированными ранее эталонными значениями и при их отклонении от этих эталонных значений микроконтроллер вырабатывает с помощью цифро-аналоговых преобразователей рассчитанные в реальном времени управляющие электрические сигналы для каждого волоконного контроллера поляризации таким образом, чтобы отклонения выходных напряжений оптоэлектронных преобразователей от эталонных значений, отвечающих исходному виду широкополосного оптического спектра излучения, были сведены к минимуму, в результате чего широкополосный спектр приходит к исходному состоянию, а генерация ультракоротких импульсов становится устойчивой.
2. Способ по п. 1, в котором используют лазерный диод как внешний источник оптической накачки, для накачки активного волокна и возбуждения генерации широкополосного импульсного излучения в кольцевом резонаторе.
3. Способ по п. 1, в котором длительность ультракоротких импульсов находится в фемто-пикосекундном диапазоне, а частота их следования определяется длиной кольцевого резонатора и лежит в пределах 10-100 МГц.
4. Способ по п. 3, в котором в качестве активного оптического волокна используют волокна, содержащие в качестве лазерных центров примеси ионов редкоземельных и/или переходных металлов.
5. Способ по п. 1, в котором ширина спектра по уровню -3 дБ лежит в пределах 10-30 нм в области фундаментального излучения кольцевого резонатора.
6. Способ по п. 5, в котором используют полосовой оптический фильтр с полосой пропускания около 2-3 нм.
7. Способ по п. 1, в котором каждый оптоэлектронный преобразователь преобразует последовательность импульсных оптических сигналов отведенного лазерного излучения в сигнал постоянного напряжения с амплитудой, пропорциональной оптической мощности импульсного излучения.
8. Способ по п. 7, в котором любой из оптоэлектронных преобразователей преобразует ультракороткие импульсные оптические сигналы отведенного лазерного излучения в дискретные электронные сигналы для подсчета их числа микроконтроллером.
9. Способ по п. 1, в котором управляющие электрические сигналы (ток и/или напряжение) для оптических контроллеров поляризации формируются микроконтроллером таким образом, чтобы минимизировать их возможные приращения.
10. Способ по п. 1, в котором для стабилизации оптической мощности и спектрального состава импульсного излучения при их отклонении от фиксированных исходных значений используют два и более полосовых оптических фильтра пропускания в разных участках оптического широкополосного спектра импульсного лазерного излучения.
11. Устройство для стабилизации оптической мощности и спектрального состава широкополосного спектра излучения волоконного импульсного лазера ультракоротких импульсов, выполненного по кольцевой схеме резонатора с пассивной синхронизацией мод, содержит последовательно в кольце:
- оптический участок активного волокна с возбуждением излучением от внешнего, по отношению к резонатору, источника оптической накачки через волоконный оптический ввод для ввода излучения накачки,
- оптический участок пассивного волокна с оптическим ответвителем для отвода части выходного излучения за пределы кольцевого резонатора по волокну с оптическим разветвителем по меньшей мере по трем разветвляющим оптическим волоконным каналам,
- первый управляемый оптический волоконный контроллер поляризации с управлением от микроконтроллера,
- оптический однонаправленный волоконный поляризационный изолятор,
- второй управляемый оптический волоконный контроллер поляризации с управлением от микроконтроллера,
- первый пигтелированный волокном оптоэлектронный преобразователь, регистрирующий первую часть отведенного выходного излучения с первого канала оптического разветвителя,
- второй пигтелированный волокном оптоэлектронный преобразователь с полосовым оптическим фильтром на входе, пропускающим часть широкополосного спектра, для регистрации второй части выходного излучения со второго канала оптического разветвителя,
- третий оптический канал разветвителя для доставки третьей части оптического излучения к потребителю (анализатору спектра),
в котором организована автоматическая оптоэлектронная обратная связь на основе программируемого микроконтроллера, который циклически принимает посредством имеющихся у него а.ц.п. выходные сигналы напряжений с первого и второго оптоэлектронного преобразователя, а после сравнения их значений с фиксированными ранее эталонными значениями и при их отклонении от этих эталонных значений микроконтроллер вырабатывает с помощью цифро-аналоговых преобразователей рассчитанные в реальном времени управляющие электрические сигналы для каждого волоконного контроллера поляризации таким образом, чтобы отклонения выходных напряжений оптоэлектронных преобразователей от эталонных значений, отвечающих исходному виду широкополосного оптического спектра излучения, были сведены к минимуму, в результате чего широкополосный спектр приходит к исходному состоянию, а генерация ультракоротких импульсов становится устойчивой.
12. Устройство по п. 11, в котором используют лазерный диод как внешний источник оптической накачки, для накачки активного волокна и возбуждения генерации широкополосного импульсного излучения в кольцевом резонаторе.
13. Устройство по п. 11, в котором длительность ультракоротких импульсов находится в фемто-пикосекундном диапазоне, а частота их следования определяется длиной кольцевого резонатора и лежит в пределах 10-100 МГц.
14. Устройство по п. 11, в котором в качестве активного оптического волокна используют волокна, содержащие в качестве лазерных центров примеси ионов редкоземельных металлов.
15. Устройство по п. 11, в котором ширина спектра по уровню -3 дБ лежит в пределах 10-30 нм в области фундаментального излучения кольцевого резонатора.
16. Устройство по п. 15, в котором используют полосовой оптический фильтр с полосой пропускания около 2-3 нм.
17. Устройство по п. 11, в котором каждый оптоэлектронный преобразователь преобразует последовательность импульсных оптических сигналов отведенного лазерного излучения в сигнал постоянного напряжения с амплитудой, пропорциональной оптической мощности импульсного излучения.
18. Устройство по п. 17, в котором любой из оптоэлектронных преобразователей преобразует ультракороткие импульсные оптические сигналы отведенного лазерного излучения в дискретные электронные сигналы за счет имеющегося в нем компаратора для ввода числа импульсов в микроконтроллер для их подсчета.
19. Устройство по п. 11, в котором управляющие электрические сигналы (ток и/или напряжение) для оптических контроллеров поляризации формируются микроконтроллером таким образом, чтобы минимизировать их возможные приращения.
20. Устройство по п. 11, в котором для стабилизации оптической мощности и спектрального состава импульсного излучения при их отклонении от фиксированных исходных значений используют два и более полосовых оптических фильтра пропускания в разных участках оптического широкополосного спектра импульсного лазерного излучения.
RU2015125953/28A 2015-06-30 2015-06-30 Способ и устройство для стабилизации оптической мощности и спектрального состава излучения волоконного лазера ультракоротких импульсов RU2605639C1 (ru)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015125953/28A RU2605639C1 (ru) 2015-06-30 2015-06-30 Способ и устройство для стабилизации оптической мощности и спектрального состава излучения волоконного лазера ультракоротких импульсов
EP16818790.4A EP3317930B1 (en) 2015-06-30 2016-06-30 Method and device for stabilization of optical power and spectral line of radiation by mode locked ultra-short pulse fiber laser
CN201680039381.1A CN107820651B (zh) 2015-06-30 2016-06-30 通过锁模超短脉冲光纤激光器稳定辐射的光功率和谱线的方法和设备
US15/738,310 US10256598B2 (en) 2015-06-30 2016-06-30 Method and device for stabilization of optical power and spectral line of radiation by mode locked ultra-short pulse fiber laser
PCT/US2016/040401 WO2017004376A1 (en) 2015-06-30 2016-06-30 Method and device for stabilization of optical power and spectral line of radiation by mode locked ultra-short pulse fiber laser
JP2017567706A JP6849616B2 (ja) 2015-06-30 2016-06-30 モード同期の超短パルスファイバレーザによる光パワーおよび放射スペクトル線の安定化のための方法およびデバイス
KR1020187002433A KR102536823B1 (ko) 2015-06-30 2016-06-30 모드 동기 극초단 펄스 섬유 레이저에 의한 방사선의 광학 파워 및 스펙트럼 라인의 안정화를 위한 방법 및 디바이스

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015125953/28A RU2605639C1 (ru) 2015-06-30 2015-06-30 Способ и устройство для стабилизации оптической мощности и спектрального состава излучения волоконного лазера ультракоротких импульсов

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2605639C1 true RU2605639C1 (ru) 2016-12-27

Family

ID=57609547

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015125953/28A RU2605639C1 (ru) 2015-06-30 2015-06-30 Способ и устройство для стабилизации оптической мощности и спектрального состава излучения волоконного лазера ультракоротких импульсов

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10256598B2 (ru)
EP (1) EP3317930B1 (ru)
JP (1) JP6849616B2 (ru)
KR (1) KR102536823B1 (ru)
CN (1) CN107820651B (ru)
RU (1) RU2605639C1 (ru)
WO (1) WO2017004376A1 (ru)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2690864C2 (ru) * 2014-12-15 2019-06-06 Айпиджи Фотоникс Корпорэйшн Волоконный кольцевой генератор с пассивной синхронизацией мод
RU2747724C1 (ru) * 2020-07-23 2021-05-13 Общество С Ограниченной Ответственностью "Научно-Техническое Объединение "Ирэ-Полюс" Способ устойчивой автогенерации ультракоротких лазерных импульсов в поддерживающем состояние поляризации волоконном кольцевом резонаторе и лазер на его основе
RU208295U1 (ru) * 2020-10-27 2021-12-13 Белорусский Государственный Университет (Бгу) Устройство измерения выходных характеристик волоконно-оптических фотоакустических излучателей

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3361583B1 (en) * 2017-02-13 2019-12-11 Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V. Generating laser pulses and spectroscopy using the temporal talbot effect and corresponding devices
CN109309334B (zh) * 2018-11-13 2020-04-28 北京无线电计量测试研究所 基于频率调制的光电振荡器和控制方法
EP3911260A1 (en) 2019-01-15 2021-11-24 Boston Scientific Scimed, Inc. Alignment method and tools
CN110299666B (zh) * 2019-06-11 2020-11-10 上海交通大学 一种用于多种脉冲状态下自动锁模的拟人方法
CN112070232B (zh) * 2020-08-11 2023-06-16 华南师范大学 脉冲状态搜索方法、装置、计算机设备和存储介质
CN113252965B (zh) * 2021-07-08 2021-09-21 深圳市海创光学有限公司 探测电路、装置及方法
CN113708203B (zh) * 2021-08-25 2022-07-05 吉林大学 一种稳定高功率超短脉冲产生系统
CN114966084B (zh) * 2022-05-27 2023-06-09 东南大学 一种环形谐振腔的谐振频率锁定方法
US20240014631A1 (en) * 2022-07-06 2024-01-11 Analog Photonics LLC Managing laser system optical characteristics

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5966391A (en) * 1997-06-27 1999-10-12 Mcdonnell Douglas Corporation Long cavity laser system including frequency doubling long cavity fiber optic laser system
US7477665B2 (en) * 2005-02-16 2009-01-13 Polaronyx., Inc. Electronically tuned self-starting polarization shaping mode locked fiber laser
RU119531U1 (ru) * 2012-04-06 2012-08-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Новосибирский национальный исследовательский государственный университет" (НГУ) Волоконный задающий лазер с высокой энергией импульсов излучения
EP2838167A1 (en) * 2005-01-20 2015-02-18 Massachusetts Institute of Technology Mode locking methods and apparatus
CN104682175A (zh) * 2014-09-30 2015-06-03 天津理工大学 一种基于8字腔和硅基微环结构的被动锁模光纤激光器

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6400737B1 (en) * 1999-12-14 2002-06-04 Agere Systems Guardian Corp. Automatic closed-looped gain adjustment for a temperature tuned, wavelength stabilized laser source in a closed-loop feedback control system
JP2005294806A (ja) * 2004-03-10 2005-10-20 Sun Tec Kk 広帯域光源
EP1675227A1 (en) * 2004-12-08 2006-06-28 PolarOnyx , Inc. Nonlinear polarization pulse mode locked fiber laser at a wavelength of one micron
JP2006332666A (ja) * 2005-05-23 2006-12-07 Polaronyx Inc 全ファイバをベースにした１ミクロンにおける短パルス増幅
US20120008653A1 (en) * 2010-07-09 2012-01-12 Ipg Photonics Corporation Laser System with Dynamically Stabilized Transient Wavelength and Method of Operating Same
KR101155541B1 (ko) * 2010-11-29 2012-06-18 한국과학기술원 광섬유 펨토초 레이저의 모드잠금 자동화 장치
US8953652B2 (en) * 2011-01-31 2015-02-10 Ipg Photonics Corporation Method and apparatus for differentially controlling population inversion in gain medium

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5966391A (en) * 1997-06-27 1999-10-12 Mcdonnell Douglas Corporation Long cavity laser system including frequency doubling long cavity fiber optic laser system
EP2838167A1 (en) * 2005-01-20 2015-02-18 Massachusetts Institute of Technology Mode locking methods and apparatus
US7477665B2 (en) * 2005-02-16 2009-01-13 Polaronyx., Inc. Electronically tuned self-starting polarization shaping mode locked fiber laser
RU119531U1 (ru) * 2012-04-06 2012-08-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Новосибирский национальный исследовательский государственный университет" (НГУ) Волоконный задающий лазер с высокой энергией импульсов излучения
CN104682175A (zh) * 2014-09-30 2015-06-03 天津理工大学 一种基于8字腔和硅基微环结构的被动锁模光纤激光器

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2690864C2 (ru) * 2014-12-15 2019-06-06 Айпиджи Фотоникс Корпорэйшн Волоконный кольцевой генератор с пассивной синхронизацией мод
RU2747724C1 (ru) * 2020-07-23 2021-05-13 Общество С Ограниченной Ответственностью "Научно-Техническое Объединение "Ирэ-Полюс" Способ устойчивой автогенерации ультракоротких лазерных импульсов в поддерживающем состояние поляризации волоконном кольцевом резонаторе и лазер на его основе
RU208295U1 (ru) * 2020-10-27 2021-12-13 Белорусский Государственный Университет (Бгу) Устройство измерения выходных характеристик волоконно-оптических фотоакустических излучателей

Also Published As

Publication number Publication date
WO2017004376A1 (en) 2017-01-05
KR20180014838A (ko) 2018-02-09
US20180191125A1 (en) 2018-07-05
EP3317930A4 (en) 2019-03-06
EP3317930A1 (en) 2018-05-09
CN107820651B (zh) 2020-07-14
JP2018519667A (ja) 2018-07-19
EP3317930B1 (en) 2020-04-08
JP6849616B2 (ja) 2021-03-24
KR102536823B1 (ko) 2023-05-24
CN107820651A (zh) 2018-03-20
US10256598B2 (en) 2019-04-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2605639C1 (ru) Способ и устройство для стабилизации оптической мощности и спектрального состава излучения волоконного лазера ультракоротких импульсов
EP3235076B1 (en) Passively mode-locked fiber ring generator
WO2017160802A1 (en) Optical comb carrier envelope-offset frequency control using intensity modulation
WO2016020188A1 (en) Method and generator for generating ultra-short light pulses
CN106025779A (zh) 一种基于谐波锁模光纤激光器的天文学光学频率梳系统
EP2608327B1 (en) System for generating a beat signal
CN114336227B (zh) 一种基于低畸变耗散克尔孤子的微波信号产生装置
CN114640016A (zh) 高精度单腔多梳频率测量控制系统及方法
Tan et al. A multi-wavelength Brillouin erbium fiber laser with double Brillouin frequency spacing and Q-switching characteristics
RU2801639C1 (ru) Волоконный кольцевой источник лазерного излучения с пассивным сканированием частоты
RU2747724C1 (ru) Способ устойчивой автогенерации ультракоротких лазерных импульсов в поддерживающем состояние поляризации волоконном кольцевом резонаторе и лазер на его основе
CN113131322B (zh) 一种锁模光纤激光器
Cardea et al. Experimental and theoretical investigation of the operating principles of the Figure-9 laser
Nakajima et al. All-fiber-based mode-filtering technique with high side-mode suppression ratio and high multiplication factor
Alaniz-Baylón et al. Tm Gain-switched Fiber Laser Pumped by a Passive Q-switched Fiber Laser Generated Simultaneously
RU2498468C1 (ru) Способ дифференциального контроля инверсии населенности лазерной среды и устройство его реализующее (варианты)
Nakajima et al. Repetition rate multiplication of fiber-based frequency comb with high side-mode suppression ratio
CN114268006A (zh) 一种波长可调谐的被动锁模光纤激光器
CN114498277A (zh) 一种窄线宽脉冲激光器稳频装置
Peccianti et al. Ultrafast modelocked nonlinear micro-cavity laser
Hori et al. Interaction of transverse modes via stimulated Raman scattering on comb generation in a silica toroid microcavity
CN116526268A (zh) 一种皮秒光纤激光器
WO2012167310A1 (en) Optical system and method for pulse repetition rate multiplication of a laser source
Iezzi et al. Wavelength tunable GHz repetition rate picosecond pulse generator using an SBS frequency comb
Fornalczyk et al. Phase-locking of two coupled EDF ring lasers