Волоконный лазер
Полезная модель относится к лазерам - приборам для генерации с использованием стимулирующего излучения когерентных электромагнитных волн и промышлено применима в технологических и медицинских приложениях. Волоконный лазер, содержащий источник излучения накачки и кольцевой резонатор, состоящий из волоконного модуля спектрального сведения, соединенного одним концом с источником излучения накачки, а двумя другими концами с активным волокном и волоконным ответвителем, волоконного циркулятора, имеющего входной, промежуточный и выходной порты и обеспечивающего однонаправленный режим генерации излучения, соединенный через входной и выходной порты с активным волокном и волоконным ответвителем, на выходе промежуточного порта волоконного циркулятора установлено устройство, обеспечивающее режим синхронизации мод и способное к обратному отражению света, при этом все волоконные элементы кольцевого резонатора являются поляризационно-зависимыми. (1 п.ф.и., фиг 1)
Полезная модель относится к лазерам - приборам для генерации с использованием стимулирующего излучения когерентных электромагнитных волн и промышлено применима в технологических и медицинских приложениях.
Из существующего уровня техники известен линейный волоконный задающий генератор с пассивной синхронизацией мод излучения с помощью зеркала с насыщающимся поглощением (A. Rühl. The normal dispersion regime in passively mode-locked fiber oscillators. Cuvillier Verlag, 2008).
Недостатком использования зеркала с насыщающимся поглощением в линейном резонаторе является то, что необходимо с другого конца линейного волоконного лазера применить спектрально-широкополосный отражатель, который отражал бы излучение всего относительно широкого спектра генерируемых ультракоротких импульсов. Создание такого отражателя в волоконном исполнении является актуальной научной и технологической проблемой.
Наиболее близким к заявленному техническому решению является ВОЛОКОННЫЙ ЛАЗЕР (заявка на изобретение N 2008140186/28, 09.10.2008). Волоконный лазер содержит источник накачки и кольцевой резонатор, состоящий из волоконного мультиплексора, вход которого соединен с источником накачки, а выход -с активным волокном, волоконного ответвителя, соединенного с мультиплексором, и циркулятора, имеющего входной, промежуточный и выходной порты и обеспечивающего однонаправленный режим генерации излучения, соединенненного через входной или выходной порты, либо с отрезком активного волокна напрямую, либо через как минимум один контроллер поляризации, и с ответвителем через выходной или входной порты либо напрямую, либо через как минимум один контроллер поляризации, на выходе промежуточного порта циркулятора установлено устройство, обеспечивающее режим синхронизации мод и способное к обратному отражению света. Данная линейно-кольцевая схема резонатора лазера в отличие от линейной схемы не требует применения второго спектрально-широкополосного отражателя.
Недостатком данного технического решения является использование в резорнаторе лазера волоконных компонентов без поддержки поляризации излучения, что дает возможность проявлению в резонаторе лазера эффекта нелинейной эволюции поляризации, который при наличии другого механизма синхронизации мод может являться конкурирующим механизмом синхронизации мод излучения и ухудшать стабильность параметров генерации лазера.
Задачей полезной модели является создание волоконного лазера с синхронизацией мод излучения и с высокостабильными параметрами генерации лазера.
Поставленная задача решается за счет того, что волоконном лазер, содержащем источник излучения накачки и кольцевой резонатор, состоящий из волоконного модуля спектрального сведения, соединенного одним концом с источником излучения накачки, а двумя другими концами с активным волокном и волоконным ответвителем, волоконного циркулятора, имеющего входной, промежуточный и выходной порты и обеспечивающего однонаправленный режим генерации излучения, соединенный через входной и выходной порты с активным волокном и волоконным ответвителем, на выходе промежуточного порта волоконного циркулятора установлено устройство, обеспечивающее режим синхронизации мод и способное к обратному отражению света, все волоконные элементы кольцевого резонатора являются поляризационно-зависимыми.
Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, являются высокостабильные параметры генерации волоконного лазера с синхронизацией мод излучения
Сущность полезной модели поясняется фиг. 1, на которой схематически изображен волоконный лазер. Излучение накачки от источника накачки 1 через волоконный модуль спектрального сведения 2 попадает в активное волокно 3, переводя активную среду лазера в активное состояние; генерация лазера осуществляется в кольцевом резонаторе, однонаправленный режим генерации обеспечивается волоконным циркулятором 7, имеющим входной порт 4, выходной порт 6 и промежуточный порт 5. Устройство 8, например, зеркало с насыщающимся поглощением, обеспечивает режим синхронизации мод лазера. Вывод излучения из резонатора осуществляется через волоконный ответвитель 9. Все волоконные элементы кольцевого резонатора являются поляризационно-зависимыми.
Устройство работает следующим образом.
Излучение накачки от источника накачки 1 через волоконный модуль спектрального сведения 2 попадает в активное волокно 3, переводя активную среду лазера в активное состояние. При мощности излучения накачки, превышающем порог генерации, в кольцевом резонаторе возникает однонаправленная лазерная генерация, направление волны генерации определяется волоконным циркулятором 7. Излучение лазера через входной порт 4 попадает в промежуточный порт 5, отражается от устройства 8 и далее из порта 5 попадает в выходной порт 6 циркулятора. Устройство 8, например, зеркало с насыщающимся поглощением обеспечивает генерацию регулярной последовательности импульсов излучения за счет обеспечения режима синхронизации мод излучения. Генерируемые импульсы выводятся из резонатора лазера через волоконный ответвитель 6.
Использование в резонаторе лазера только волоконных элементов с поддержкой поляризации излучения позволяет получить высокостабильный режим синхронизации мод излучения и полностью подавить в резонаторе эффект нелинейной эволюции поляризации, который является конкурирующим механизмом синхронизации мод излучения волоконных лазеров.
Волоконный лазер, содержащий источник излучения накачки и кольцевой резонатор, состоящий из волоконного модуля спектрального сведения, соединённого одним концом с источником излучения накачки, а двумя другими концами - с активным волокном и волоконным ответвителем, волоконного циркулятора, имеющего входной, промежуточный и выходной порты и обеспечивающего однонаправленный режим генерации излучения, соединенный через входной и выходной порты с активным волокном и волоконным ответвителем, на выходе промежуточного порта волоконного циркулятора установлено устройство, обеспечивающее режим синхронизации мод и способное к обратному отражению света, отличающийся тем, что все волоконные элементы кольцевого резонатора являются поляризационно-зависимыми.
