WO2015102519A1 - Рамановский волоконный импульсный лазер - Google Patents

Рамановский волоконный импульсный лазер Download PDF

Info

Publication number
WO2015102519A1
WO2015102519A1 PCT/RU2014/000724 RU2014000724W WO2015102519A1 WO 2015102519 A1 WO2015102519 A1 WO 2015102519A1 RU 2014000724 W RU2014000724 W RU 2014000724W WO 2015102519 A1 WO2015102519 A1 WO 2015102519A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
radiation
raman
fiber
laser
resonator
Prior art date
Application number
PCT/RU2014/000724
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Сергей Михайлович КОБЦЕВ
Алексей Владимирович ИВАНЕНКО
Original Assignee
Общество С Ограниченной Ответственностью "Техноскан-Лаб" (Ооо"Техноскан-Лаб")
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 "Техноскан-Лаб" (Ооо"Техноскан-Лаб") filed Critical Общество С Ограниченной Ответственностью "Техноскан-Лаб" (Ооо"Техноскан-Лаб")
Publication of WO2015102519A1 publication Critical patent/WO2015102519A1/ru

Links

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
    • H01S3/06791—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
    • H01S3/11—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
    • H01S3/30—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range using scattering effects, e.g. stimulated Brillouin or Raman effects
    • H01S3/302—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range using scattering effects, e.g. stimulated Brillouin or Raman effects in an optical fibre

Definitions

  • the present invention relates to lasers - devices for the generation of coherent electromagnetic waves and is industrially applicable in devices and systems using laser radiation.
  • the spectral range of pulse emission is limited by the working spectral range of an erbium laser, the width of this spectral range is at best several tens of nanometers near a wavelength of 1550 nm, this relatively narrow working spectral range is given by the characteristics of the active medium used - the fiber, alloyed Erbium ions.
  • a fiber used in a laser cavity without support for radiation polarization does not suppress the effect of nonlinear evolution of radiation polarization (VJ Matsas et al. Self-starting passively mode-locked fiber ring soliton laser exploiting nonlinear polarization rotation. Electron. Lett.
  • a fiber laser with active synchronization of radiation modes using a dynamically tunable optical filter and a feedback element for automatically tuning the speed of the spectral tuning of the passband of the optical filter (patent EP 2,264,841 A2, publ. 12.22.2010, Bulletin 2010 / 51).
  • the radiation mode is synchronized in this laser by sweeping the laser generation line with a frequency that depends on the round-trip time of the laser cavity.
  • This solution provides (as an option) the use in the laser cavity supporting the polarization of the radiation of the elements and the element that sets the polarization of the radiation, the polarization-dependent coupler, as well as the Raman amplifying medium.
  • the disadvantage of this technical solution is the need to use a relatively long laser cavity in order to reduce the sweep frequency to such that the spectrally selective tunable filter can be tuned (not more than 1 MHz: CMEigenwillig et al. Picosecond pulses from wavelength-swept continuous-wave Fourier domain mode-locked lasers. Nature Communications, 4, article number: 1848 (2013)). This limits the pulse repetition rate of this laser to 1 MHz.
  • the problem to which the invention is directed is to create a compact Raman fiber pulsed laser with a repetition rate of coherent pulses of more than 1 MHz while significantly improving some key radiation parameters: at least several times reduced temporary "jitter" of pulses and at least several times reduced amplitude instability of radiation pulses.
  • the high repetition rate of radiation pulses (> 1 MHz) allows the implementation of a fundamentally different mechanism for the interaction of radiation with substance - ablation during the interaction of radiation with the surface of a solid and photomodification of a material when interacting with a volumetric transparent medium.
  • the Raman medium as an amplifying medium allows one to obtain similar radiation parameters in a wide spectral range due to the use of pump radiation with different wavelengths, as well as through the use of radiation from various Stokes components of stimulated Raman (Raman) scattering.
  • both glass optical fiber and glass optical fiber doped with oxides of germanium, phosphorus, as well as their combination, can be used as a Raman reinforcing fiber, while the compound of the chemical element Si, N, Ga, Al can be included in the oxide matrix Fe, F, Ti, B, Sn, Ba, Ta, Zr, Bi.
  • a Raman laser can be used as a pump radiation source for a Raman laser when using fiberglass doped with germanium, phosphorus, and a combination of them as an amplifying fiber, while the compound of the chemical element Si, N, Ga, Al can enter the oxide matrix, Fe, F, Ti, B, Sn, Ba, Ta, Zr, Bi, while the Raman laser resonator is formed by two fiber Bragg gratings having perpendicular to the beam or inclined strokes and reflecting the radiation of the first Stokes component of the stimulated about Raman scattering.
  • two Raman lasers can be used as a pump radiation source for a Raman pulsed laser when fiberglass doped with germanium, phosphorus, and a combination of these fibers is used as an amplifying fiber, while the compound of the chemical element Si, N, Ga, Al can enter the oxide matrix , Fe, F, Ti, B, Sn, Ba, Ta, Zr, Bi, while the resonators of two Raman lasers form four fiber Bragg gratings having perpendicular to the beam or inclined lines and reflecting the radiation of the first and second Stokes components of stimulated Raman (Raman) scattering.
  • electric pulses can be used that control the element of active mode synchronization, the duration of which does not exceed the duration of the generated pulses.
  • FDML Fourier domain mode-locked laser
  • a diagram of a Raman fiber pulsed laser is presented, in which a Raman laser is used as the pump radiation source of the Raman fiber laser, the resonator of which is formed by two fiber Bragg gratings 8 that reflect the radiation of the first Stokes component of stimulated Raman (Raman) scattering.
  • the device operates as follows
  • Laser radiation mode synchronization is performed by an element of active radiation mode 4 synchronization based on an amplitude or phase modulator. To eliminate the parasitic effect of the effect of nonlinear evolution of polarization, all elements of the resonator are made of polarization-supporting fiber radiation.
  • the laser generates radiation pulses in the spectral region corresponding to the radiation spectrum of the first Stokes component of the stimulated Raman
  • Raman fiber pulsed laser circuit in which a Raman laser is used as a pump radiation source, the cavity of which is formed by two fiber Bragg gratings 8, which reflect the radiation of the first Stokes component of stimulated Raman (Raman) scattering, the laser generates radiation pulses in the spectral region, corresponding to the radiation spectrum of the second Stokes component of the stimulated Raman
  • the Raman fiber pulsed laser circuit in which two Raman lasers are used as the pump radiation source of the Raman fiber pulsed laser, the resonators of which form four fiber Bragg gratings reflecting the radiation of the first (grating 8) and second (grating 9) Stokes component of the stimulated Raman (Raman) scattering, the laser generates radiation pulses in the spectral region corresponding to the radiation spectrum of the third Stokes component of the stimulated Raman th
  • a pump radiation source is a Raman fiber pulsed laser one or two Raman lasers are used, their resonators can be formed by reflecting fiber Bragg gratings having perpendicular to the beam or inclined strokes.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
  • Lasers (AREA)

Abstract

Рамановский волоконный импульсный лазер предназначен для генерации стабильных когерентных импульсов с частотой следования более 1 МГц в широком спектральном диапазоне при использовании излучения накачки с различными длинами волн. Рамановский волоконный импульсный лазер, содержит оптически связанные источник излучения накачки, поддерживающий поляризацию излучения волоконный кольцевой резонатор, содержащий рамановское усиливающее волокно, преобразующее излучение накачки в излучение первого или более высокого стоксового компонента рамановского рассеяния, минимум один волоконный модуль спектрального сведения для введения излучения накачки в кольцевой резонатор, позволяющий ввести излучение накачки в кольцевой резонатор и пропускающий усиливаемое излучение рамановского импульсного лазера, минимум один поляризационно-зависимый ответвитель для вывода излучения из резонатора, минимум один изолятор, обеспечивающий однонаправленную генерацию излучения и отличается тем, что в резонатор лазера введен элемент активной синхронизации мод излучения на основе амплитудного или фазового модулятора, управляемого в том числе электрическими импульсами, длительность которых меньше длительности генерируемых импульсов.

Description

РАМАНОВСКИЙ ВОЛОКОННЫЙ ИМПУЛЬСНЫЙ ЛАЗЕР
Область техники
Настоящее изобретение относится к лазерам - приборам для генерации когерентных электромагнитных волн и промышленно применимо в устройствах и системах, использующих лазерное излучение.
Предшествующий уровень техники
Из существующего уровня техники известен волоконный кольцевой эрбиевый лазер с синхронизацией мод излучения, реализованной с помощью внутрирезонаторной амплитудной модуляции излучения на частоте, равной межмодовому интервалу резонатора лазера (J.D.Kafka et al. Mode-locked erbium-doped fiber laser with soliton pulse shaping. Opt. Lett, 14 (22), pp. 1269-1271 (1989)). Недостатком данного технического решения является то, что спектральный диапазон излучения импульсов ограничен рабочим спектральным диапазоном эрбиевого лазера, ширина этого спектрального диапазона составляет в лучшем случае несколько десятков нанометров вблизи длины волны 1550 нм, этот относительно узкий рабочий спектральный диапазон задан характеристиками используемой активной среды - световода, легированного ионами эрбия. Кроме того, используемое в резонаторе лазера волокно без поддержки поляризации излучения не подавляет эффект нелинейной эволюции поляризации излучения (V.J.Matsas et al. Self-starting passively mode- locked fibre ring soliton laser exploiting nonlinear polarisation rotation. Electron. Lett. 28, 1391 (1992)), который инициирует пассивную синхронизацию мод излучения и проявляется одновременно с активной синхронизацией мод излучения. Неконтролируемая паразитная пассивная синхронизация мод излучения вносит нестабильность в генерацию лазера в режиме активной синхронизации мод излучения, что проявляется в существенно более увеличенном временном "дрожании" импульсов и в существенно более увеличенной амплитудной нестабильности импульсов излучения, которая может приводить даже к пропаданию отдельных импульсов из их последовательности.
Наиболее близким к заявленному техническому решению является волоконный лазер с активной синхронизацией мод излучения с использованием динамически перестраиваемого оптического фильтра и элемента обратной связи для автоподстройки скорости спектральной перестройки полосы пропускания оптического фильтра (патент ЕР 2 264 841 А2, публ. 22.12.2010, Bulletin 2010/51 ). Синхронизация мод излучения в этом лазере осуществляется за счет свипирования линии генерации лазера с частотой, зависящей от времени обхода резонатора лазера. Данное решение предусматривает (как вариант) использование в резонаторе лазера поддерживающих поляризацию излучения элементов и элемента, задающего поляризацию излучения, поляризационно-зависимого ответвителя, а также рамановской усиливающей среды. Недостатком этого технического решения является необходимость использования относительно длинного резонатора лазера для того, чтобы понизить частоту свипирования до такой, с какой может перестраиваться спектрально-селективный перестраиваемый фильтр (не более 1 МГц: C.M.Eigenwillig et al. Picosecond pulses from wavelength-swept continuous- wave Fourier domain mode-locked lasers. Nature Communications, 4, article number: 1848 (2013)). Это ограничивает частоту повторения импульсов этого лазера величиной 1 МГц.
Раскрытие изобретения
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является создание компактного рамановского волоконного импульсного лазера с частотой следования когерентных импульсов более 1 МГц при одновременном существенном улучшении некоторых ключевых параметров излучения: как минимум в несколько раз уменьшеном временном "дрожании" импульсов и как минимум в несколько раз уменьшеной амплитудной нестабильности импульсов излучения. Высокая частота следования импульсов излучения (> 1 МГц) позволяет реализовать принципиально иной механизм взаимодействия излучения с веществом - абляцию при взаимодействии излучения с поверхностью твердого тела и фотомодификацию материала при взаимодействии с объёмной прозрачной средой. Кроме того, рамановская среда в качестве усиливающей среды позволяет получать аналогичные параметры излучения в широком спектральном диапазоне за счет применения излучения накачки с различными длинами волн, а также за счет использования излучения различных стоксовых компонент вынужденного комбинационного (рамановского) рассеяния.
Данная задача решается за счет того, что в известном рамановском волоконном импульсном лазере, содержащем оптически связанные источник излучения накачки, поддерживающий поляризацию излучения волоконный кольцевой резонатор, содержащий рамановское усиливающее волокно, преобразующее излучение накачки в излучение первого или более высокого стоксового компонента вынужденного комбинационного (рамановского) рассеяния, минимум один волоконный модуль спектрального сведения для введения излучения накачки в кольцевой резонатор, позволяющий ввести излучение накачки в кольцевой резонатор и пропускающий усиливаемое излучение рамановского импульсного лазера, минимум один поляризационно-зависимый ответвитель для вывода излучения из резонатора, минимум один изолятор, обеспечивающий однонаправленную генерацию излучения согласно изобретению в резонатор лазера введён элемент активной синхронизации мод излучения на основе амплитудного или фазового модулятора.
В частности, в качестве рамановского усиливающего волокна может быть использовано как стеклянное оптическое волокно, так и стеклянное оптическое волокно, легированное оксидами германия, фосфора, а также их сочетанием, при этом в оксидную матрицу может входить соединение химического элемента Si, N, Ga, Al, Fe, F, Ti, B, Sn, Ba, Та, Zr, Bi.
В частности, источником излучения накачки рамановского импульсного лазера может служить рамановский лазер при использовании в качестве усиливающего волокна стекловолокна, легированного оксидами германия, фосфора, а также их сочетанием, при этом в оксидную матрицу может входить соединение химического элемента Si, N, Ga, Al, Fe, F, Ti, B, Sn, Ba, Та, Zr, Bi, при этом резонатор рамановского лазера образуют две волоконные брэгговские решётки, имеющие перпендикулярные лучу или наклонные штрихи и отражающие излучение первой стоксовой компоненты вынужденного комбинационного (рамановского) рассеяния.
В частности, источником излучения накачки рамановского импульсного лазера могут служить два рамановских лазера при использовании в качестве усиливающего волокна стекловолокна, легированного оксидами германия, фосфора, а также их сочетанием, при этом в оксидную матрицу может входить соединение химического элемента Si, N, Ga, Al, Fe, F, Ti, B, Sn, Ba, Та, Zr, Bi, при этом резонаторы двух рамановских лазеров образуют четыре волоконные брэгговские решётки, имеющие перпендикулярные лучу или наклонные штрихи и отражающие излучение первой и второй стоксовых компонент вынужденного комбинационного (рамановского) рассеяния.
В частности, для уменьшения длительности генерируемых лазерных импульсов могут быть использованы электрические импульсы, управляющие элементом активной синхронизации мод, длительность которых не превышает длительность генерируемых импульсов.
Из уровня техники не известно устройство, имеющее совокупность заявляемых признаков, т.е. оно обладает новизной.
Признаки, указанные в описании и формуле прототипа, не позволяют достичь заявляемого технического результата. Лазеры с синхронизацией мод излучения на основе спектрального свипирования линии генерации (Fourier domain mode-locked laser, FDML) не способны свипировать линию генерации в широком диапазоне (5-10 нм и более) с частотой более 1 МГц, поэтому частота следования импульсов этих лазеров ограничена величиной 1 МГц. Для уменьшения частоты свипирования линии генерации в FDML-лазерах используются длинные резонаторы (длиной более 1 км) с межмодовой частотой менее 1 МГц. Значительное увеличение длины резонатора волоконного лазера с синхронизацией мод излучения приводит к тому, что таком резонаторе преимущественно реализуется режим генерации цугов импульсов (пико- или наносекундных), заполненных стохастической последовательностью более коротких импульсов (S.Smirnov et al. Three key regimes of single pulse generation per round trip of all-normal-dispersion fiber lasers mode-locked with nonlinear polarization rotation. Optics Express, Vol. 20, Issue 24, pp. 27447-27453 (2012)). Эти некогерентные импульсы, часто называемые в литературе "шумоподобными" ("noise- like"), имеют очень ограниченную область применения в силу их специфичной структуры, а также в силу нестабильности параметров импульсов, вызванной стохастическим наполнением цугов - увеличенного временного "дрожания" импульсов, достигающего нескольких процентов от межимпульсного временного интервала, и увеличенной амплитудной нестабильности импульсов излучения, достигающей нескольких десятков процентов.
Активная синхронизация мод излучения позволяет реализовать режим генерации когерентных импульсов с мегагерцовой и более частотой повторения, имеющих существенно более широкую область применения и обладающих существенно более стабильными параметрами излучения - временное "дрожание" импульсов не превышает одного процента от межимпульсного временного интервала, амплитудная нестабильность импульсов излучения не превышает нескольких процентов. Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупно-стью признаков, является достижение в компактном рамановском волоконном импульсном лазере частоты следования когерентных импульсов более 1 МГц при одновременном существенном улучшении некоторых ключевых параметров излучения: как минимум в несколько раз уменьшеном временном "дрожании" импульсов и как минимум в несколько раз уменьшеной амплитудной нестабильности импульсов излучения. Кроме того, использование рамановской усиливающей среды позволяет преобразовывать спектр излучения - смещать его в длинноволновую область спектра, соответствующую излучению первого или более высокого стоксового компонента вынужденного комбинационного (рамановского) рассеяния,
Необходимо отметить, что ни одно отдельно взятое устройство не даёт такого эффекта, какой даёт совокупность заявленных признаков. До подачи данной заявки было неочевидно, что совокупность заявленных признаков позволит решить задачу создания компактного рамановского волоконного импульсного лазера с частотой следования когерентных импульсов более 1 МГц при одновременном существенном улучшении некоторых ключевых параметров излучения: как минимум в несколько раз уменьшеном временном "дрожании" импульсов и как минимум в несколько раз уменьшеной амплитудной нестабильности импульсов излучения. Краткое описание фигур
Сущность изобретения поясняется следующими схемами.
На фиг. 1
представлена схема рамановского волоконного импульсного лазера, где,
1 - источник излучения накачки,
2 - волоконный модуль спектрального сведения,
3 - рамановское усиливающее волокно,
4 - элемент активной синхронизации мод,
5 - изолятор,
6 - поляризационно-зависимый ответвитель,
7 - выходное изучение лазера.
На фиг. 2
представлена схема рамановского волоконного импульсного лазера, в котором источником излучения накачки рамановского волоконного импульсного лазера служит рамановский лазер, резонатор которого образуют две волоконные брэгговские решётки 8, отражающие излучение первой стоксовой компоненты вынужденного комбинационного (рамановского) рассеяния.
На фиг. 3
представлена схема рамановского волоконного импульсного лазера, в котором источником излучения накачки рамановского волоконного импульсного лазера служат два рамановских лазера, резонаторы которых образуют четыре волоконные брэгговские решётки, отражающие излучение первой (решётки 8) и второй (решётки 9) стоксовых компонент вынужденного комбинационного (рамановского) рассеяния.
Работает устройство следующим образом
Излучение накачки, генерируемое источником 1 оптического излучения накачки, через волоконный модуль спектрального сведения 2 попадает в рамановское усиливающее волокно 3; генерация лазера осуществляется в кольцевом резонаторе, однонаправленный режим генерации обеспечивается изолятором 5, для вывода излучения из резонатора служит поляризационно- зависимый ответвитель б, который также выполняет функция поляризатора излучения. Синхронизация мод излучения лазера производится элементом активной синхронизации мод излучения 4 на основе амплитудного или фазового модулятора. Для устранения паразитного влияния эффекта нелинейной эволюции поляризации все элементы резонатора выполнены из поддерживающего поляризацию излучения волокна. Лазер генерирует импульсы излучения в спектральной области, соответствующей спектру излучения первой стоксовой компоненты вынужденного комбинационного
(рамановского) рассеяния относительно спектра излучения накачки. При использовании схемы рамановского волоконного импульсного лазера, в котором источником излучения накачки рамановского волоконного импульсного лазера служит рамановский лазер, резонатор которого образуют две волоконные брэгговские решётки 8, отражающие излучение первой стоксовой компоненты вынужденного комбинационного (рамановского) рассеяния, лазер генерирует импульсы излучения в спектральной области, соответствующей спектру излучения второй стоксовой компоненты вынужденного комбинационного
(рамановского) рассеяния относительно спектра излучения накачки.
При использовании схемы рамановского волоконного импульсного лазера, в котором источником излучения накачки рамановского волоконного импульсного лазера служат два рамановских лазера, резонаторы которых образуют четыре волоконные брэгговские решётки, отражающие излучение первой (решётки 8) и второй (решётки 9) стоксовых компонент вынужденного комбинационного (рамановского) рассеяния, лазер генерирует импульсы излучения в спектральной области, соответствующей спектру излучения третьей стоксовой компоненты вынужденного комбинационного
(рамановского) рассеяния относительно спектра излучения накачки.
При использовании схемы рамановского волоконного импульсного лазера, в котором источником излучения накачки рамановского волоконного импульсного лазера служат один или два рамановских лазера, их резонаторы могут быть образованы отражающими волоконными брэгговскими решётками, имеющими перпендикулярные лучу или наклонные штрихи.
Для уменьшения длительности генерируемых импульсов необходимо использовать электрические импульсы, управляющие элементом активной синхронизации мод, длительность которых не превышает длительность генерируемых импульсов.
Промышленная применимость
Приведённое описание работы устройства, а также фигуры подтверждают промышленную применимость и выполнение поставленной технической задачи.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Рамановский волоконный импульсный лазер, содержащий оптически связанные источник излучения накачки, поддерживающий поляризацию излучения волоконный кольцевой резонатор, содержащий рамановское усиливающее волокно, преобразующее излучение накачки в излучение первого или более высокого стоксового компонента вынужденного комбинационного (рамановского) рассеяния, как минимум один волоконный модуль спектрального сведения для введения излучения накачки в кольцевой резонатор, позволяющий ввести излучение накачки в кольцевой резонатор и пропускающий усиливаемое излучение рамановского импульсного лазера, как минимум один поляризационно-зависимый ответвитель для вывода излучения из резонатора, как минимум один изолятор, обеспечивающий однонаправленную генерацию излучения о т л и ч а ю щ и й с я тем, что в резонатор лазера введён элемент активной синхронизации мод излучения на основе амплитудного или фазового модулятора.
2. Лазер по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что в качестве рамановского усиливающего волокна используют стеклянное оптическое волокно, или стеклянное оптическое волокно, легированное оксидами германия, фосфора, или их сочетание, при этом в оксидную матрицу может входить соединение химического элемента Si, N, Ga, Al, Fe, F, Ti, B, Sn, Ba, Та, Zr, Bi.
3. Лазер по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что источником излучения накачки рамановского импульсного лазера служит рамановский лазер при использовании в качестве усиливающего волокна стекловолокна, легированного оксидами германия, фосфора, а также их сочетанием, причем в оксидную матрицу может входить соединение химического элемента Si, N, Ga, Al, Fe, F, Ti, B, Sn, Ba, Та, Zr, Bi, при этом резонатор рамановского лазера образует две волоконные брэгговские решётки, имеющие перпендикулярные лучу или наклонные штрихи и отражающие излучение первой стоксовой компоненты вынужденного комбинационного (рамановского) рассеяния.
4. Лазер по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что источником излучения накачки рамановского импульсного лазера служат два рамановских лазера при использовании в качестве усиливающего волокна стекловолокна, легированного оксидами германия, фосфора, а также их сочетанием, причем в оксидную матрицу может входить соединение химического элемента Si, N, Ga, Al, Fe, F, Ti, B, Sn, Ba, Та, Zr, Bi, при этом резонаторы двух рамановских лазеров образуют четыре волоконные брэгговские решётки, имеющие перпендикулярные лучу или наклонные штрихи и отражающие излучение первой и второй стоксовых компонент вынужденного комбинационного (рамановского) рассеяния.
5. Лазер по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что длительность электрических импульсов, управляющих элементом активной синхронизации мод излучения, меньше длительности генерируемых импульсов.
PCT/RU2014/000724 2013-12-30 2014-09-26 Рамановский волоконный импульсный лазер WO2015102519A1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013159340 2013-12-30
RU2013159340/28A RU2548394C1 (ru) 2013-12-30 2013-12-30 Рамановский волоконный импульсный лазер

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2015102519A1 true WO2015102519A1 (ru) 2015-07-09

Family

ID=53289293

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2014/000724 WO2015102519A1 (ru) 2013-12-30 2014-09-26 Рамановский волоконный импульсный лазер

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2548394C1 (ru)
WO (1) WO2015102519A1 (ru)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1493212A2 (en) * 2002-04-09 2005-01-05 California Institute Of Technology Atomic clock based on an opto-electronic oscillator
US20070216993A1 (en) * 2004-03-05 2007-09-20 The Furukawa Electric Co., Ltd Optical Fiber Laser Using Rare Earth-Added Fiber And Wide Band Light Source
RU2008140186A (ru) * 2008-10-09 2010-04-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Новосибирский государственный университет (НГУ) (RU) Волоконный лазер
EP2264841A2 (en) * 2005-01-20 2010-12-22 Massachusetts Institute of Technology (MIT) Mode locking methods and apparatus
EP2530795A2 (en) * 2008-10-22 2012-12-05 Massachusetts Institute of Technology (MIT) Fourier domain mode locking

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1493212A2 (en) * 2002-04-09 2005-01-05 California Institute Of Technology Atomic clock based on an opto-electronic oscillator
US20070216993A1 (en) * 2004-03-05 2007-09-20 The Furukawa Electric Co., Ltd Optical Fiber Laser Using Rare Earth-Added Fiber And Wide Band Light Source
EP2264841A2 (en) * 2005-01-20 2010-12-22 Massachusetts Institute of Technology (MIT) Mode locking methods and apparatus
RU2008140186A (ru) * 2008-10-09 2010-04-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Новосибирский государственный университет (НГУ) (RU) Волоконный лазер
EP2530795A2 (en) * 2008-10-22 2012-12-05 Massachusetts Institute of Technology (MIT) Fourier domain mode locking

Also Published As

Publication number Publication date
RU2548394C1 (ru) 2015-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8774236B2 (en) Ultraviolet fiber laser system
US8817827B2 (en) Ultraviolet fiber laser system
JP5192692B2 (ja) 広帯域光パルス発生装置およびノイズライクパルス発生装置
CA2978360C (en) Passive mode-locked laser system and method for generation of long pulses
US20090003391A1 (en) Low-repetition-rate ring-cavity passively mode-locked fiber laser
Zhang et al. SESAM mode-locked, environmentally stable, and compact dissipative soliton fiber laser
US9705276B2 (en) Giant-chirp oscillator
JP2021510930A (ja) 極高繰り返し率を有するレーザパルスを生成するためのレーザシステム及び方法
Vazquez-Zuniga et al. Wavelength-tunable, passively mode-locked erbium-doped fiber master-oscillator incorporating a semiconductor saturable absorber mirror
Yue et al. Spectral and repetition rate programmable fiber laser
Yang et al. Dispersion-tuned harmonically mode-locked fiber-optical parametric oscillator
Liu et al. Square nanosecond mode-locked laser based on nonlinear amplifying loop mirror
WO2019053487A1 (en) LASER OR STABILIZED OPTICAL AMPLIFIER AND METHOD OF STABILIZATION
RU2548394C1 (ru) Рамановский волоконный импульсный лазер
US10965092B2 (en) Pulsed lasers based on spatiotemporal mode-locking
JP2501468B2 (ja) モ―ド同期ファイバレ―ザ装置
Zhou et al. All-fiber normal-dispersion mode-locked laser with gain filter
Chen et al. High repetition rate, low jitter, fundamentally mode-locked soliton Er-fiber laser
Tausenev et al. Raman-converter-diode-pumped continuous-wave femtosecond Er-doped fibre laser
Jiang Design and analysis of passively mode-locked fiber lasers based on saturable absorber for multi-wavelength applications
Huang et al. 1-GHz, compact mode locked femtosecond all-polarization maintaining erbium-doped fiber oscillator
Yang et al. Highly Efficient Multiple Watt Gain-Switched 1.7 μm All-Fiber Laser Pumped by 1.6 μm Harmonic Dissipative Soliton Resonance Pulses
Dias et al. Dynamic operation of an assynchronous mode-lock Erbium-doped fiber laser
Harako et al. 40 GHz, 770 fs harmonically and regeneratively FM mode-locked erbium fiber laser in L-band
Davydov et al. 30-W Yb 3+-pulsed fiber laser with wavelength tuning

Legal Events

Date Code Title Description
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14877173

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 14877173

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1