پولرائزڈ فائبر تنگ لائن وڈتھ لیزر کا آپٹیکل پاتھ ڈیزائن

پولرائزڈ فائبر کا آپٹیکل پاتھ ڈیزائنتنگ لائن چوڑائی لیزر

1. جائزہ

1018 nm پولرائزڈ فائبر تنگ لائن وڈتھ لیزر۔ ورکنگ ویو لینتھ 1018 nm ہے، لیزر آؤٹ پٹ پاور 104 W ہے، 3 dB اور 20 dB کی سپیکٹرل چوڑائی بالترتیب ~ 21 GHz اور ~ 72 GHz ہے، پولرائزیشن ختم ہونے کا تناسب> 17.5 dB ہے، اور بیم M2 x 2 اور اعلی معیار ہے (2)۔لیزر نظام79% (∼1.63) کی ڈھلوان کارکردگی کے ساتھ۔

2. آپٹیکل راستے کی تفصیل

ایک میںپولرائزڈ فائبر تنگ لائن وڈتھ لیزر، لکیری طور پر پولرائزڈ فائبر لیزر آسکیلیٹر پولرائزیشن کو برقرار رکھنے والے فائبر گریٹنگس کے ایک جوڑے اور 1.5 میٹر لمبے 10/125 μm یٹربیئم ڈوپڈ ڈبل پوش پولرائزیشن کو برقرار رکھنے والے فائبر پر مشتمل ہے۔ 976 nm پر اس آپٹیکل فائبر کا جذب قابلیت 5 dB/m ہے۔ لیزر آسکیلیٹر کو 976 nm طول موج کے ذریعے پمپ کیا جاتا ہے۔سیمی کنڈکٹر لیزرقطبیت کو برقرار رکھنے والے (1+1)×1 بیم کمبینر کے ذریعے 27 ڈبلیو کی زیادہ سے زیادہ طاقت کے ساتھ۔ ہائی ریفلیکشن گریٹنگ کی عکاسی 99% سے زیادہ ہے، اور 3 dB ریفلیکشن بینڈوڈتھ تقریباً 0.22 nm ہے۔ گریٹنگ کی کم عکاسی 40% ہے، اور 3 dB عکاسی بینڈوتھ تقریباً 0.216 nm ہے۔ دونوں گریٹنگز کی مرکزی عکاسی طول موج 1018 nm پر ہے۔ لیزر ریزونیٹر کی آؤٹ پٹ پاور اور ASE دبانے کے تناسب کو متوازن کرنے کے لیے، گریٹنگ کی کم عکاسی کو 40% تک بہتر بنایا گیا تھا۔ ہائی ریفلیکشن گریٹنگ کے ٹیل فائبر کو گین فائبر میں ملایا جاتا ہے، جبکہ کم ریفلیکشن گریٹنگ کے ٹیل فائبر کو 90° گھمایا جاتا ہے اور کلیڈنگ فلٹر کے ٹیل فائبر میں ملایا جاتا ہے۔ اس طرح، ہائی ریفلیکشن گریٹنگ کی تیز محور ریفلیکشن ویو لینتھ کی چوٹی پوزیشن کم ریفلیکشن گریٹنگ کی سست محور ریفلیکشن ویو لینتھ سے ملتی ہے۔ اس طرح، صرف ایک پولرائزڈ لیزر گونجنے والی گہا میں دوہر سکتا ہے۔ آپٹیکل فائبر کلیڈنگ میں پمپ کی بقیہ لائٹ کو ایک خود ساختہ کلیڈنگ فلٹر کے ذریعے گونجنے والی گہا میں ملا کر فلٹر کیا جاتا ہے، اور آؤٹ پٹ پگٹیل کو 8° سے بیول کیا جاتا ہے تاکہ چہرے کے آخری تاثرات اور پرجیوی دولن کو روکا جا سکے۔

3. پس منظر کا علم

لکیری طور پر پولرائزڈ فائبر لیزرز کا جنریشن میکانزم: تناؤ بائرفرنجنس کی وجہ سے، ناشپاتی کے سائز کے پولرائزیشن کو برقرار رکھنے والے فائبر میں دو آرتھوگونل پولرائزیشن محور ہیں، جنہیں تیز محور اور سست محور کے نام سے جانا جاتا ہے۔ عام طور پر، چونکہ سست محور کا اضطراری اشاریہ تیز رفتار محور سے زیادہ ہوتا ہے، اس لیے پولرائزیشن کو برقرار رکھنے والے ریشے پر لکھی ہوئی گرٹنگ میں دو مختلف مرکزی طول موج ہوتی ہے۔ لکیری پولرائزڈ فائبر لیزر کی گونجنے والی گہا عام طور پر دو پولرائزیشن کو برقرار رکھنے والے گریٹنگز پر مشتمل ہوتی ہے۔ تیز محور اور سست محور پر کم ریفلیکشن گریٹنگ اور ہائی ریفلیکشن گریٹنگ کی طول موج بالترتیب مساوی ہے۔ جب پولرائزیشن کو برقرار رکھنے والے گریٹنگ کی ریفلیکشن بینڈوڈتھ کافی تنگ ہوتی ہے، تو تیز محور میں ٹرانسمیشن سپیکٹرا اور سست محور کی سمتوں کو الگ کیا جا سکتا ہے، اور دونوں طول موجیں گونجنے والی گہا کے اندر ہل سکتی ہیں۔ پولرائزیشن کو برقرار رکھنے والے گریٹنگ کے دوہری طول موج کے دوہری اصول کے مطابق، تجربے میں، اسے حاصل کرنے کے لیے متوازی ویلڈنگ کا طریقہ اپنایا جا سکتا ہے۔ ویلڈنگ کے دوران، پولرائزیشن کو برقرار رکھنے والے دونوں گریٹنگز کے محور سیدھے ہوتے ہیں۔ اس طرح، ہائی ریفلیکشن گریٹنگ کی دو ٹرانسمیشن چوٹیاں کم ریفلیکشن گریٹنگ کے مساوی ہیں، اور اس طرح دوہری طول موج لیزر آؤٹ پٹ کو محسوس کیا جا سکتا ہے۔

اصل لیزر پولرائزیشن کو برقرار رکھنے والے نظاموں میں، لکیری سکیو لکیری پولرائزڈ لیزرز کی آؤٹ پٹ خصوصیات کا جائزہ لینے کے لیے ایک اہم اشارے ہے۔ عام طور پر، اعلی عکاسی والی جھاڑی کی مدت کم عکاسی والی جھاڑی سے زیادہ ہوتی ہے۔ ایک اعلی PER قدر کے ساتھ ایک لکیری پولرائزڈ لیزر حاصل کرنے کے لیے، صرف ایک پولرائزیشن چوٹی کو کمپن کرنے کی ضرورت ہے۔ جب کم ریفلیکشن گریٹنگ کا تیز محور ہائی ریفلیکشن گریٹنگ کے سست محور کے ساتھ ہوتا ہے، کم ریفلیکشن گریٹنگ کی تیز محور سمت میں مرکزی طول موج ہائی ریفلیکشن گریٹنگ کی سست محور سمت کے مساوی ہوتی ہے، جب کہ سست محور میں ٹرانسمیشن چوٹی کم ریفلیکشن گریٹنگ کی سمت میں نہیں ہوتی۔ ہائی ریفلیکشن گریٹنگ کی تیز محور سمت میں چوٹی۔ اس طرح، ایک ٹرانسمیشن چوٹی کمپن کیا جا سکتا ہے. اسی طرح، جب کم عکاسی والی گریٹنگ کا سست محور ہائی ریفلیکٹینس گریٹنگ کے تیز محور کے ساتھ ہوتا ہے، تو کم عکاسی والی گریٹنگ کے سست محور کی مرکزی طول موج ہائی ریفلیکٹینس گریٹنگ کے تیز محور کے مساوی ہوتی ہے، جب کہ تیز رفتار محور کی ٹرانسمیشن چوٹی کم ریفلیکٹینس گریٹنگ کے تیز محور سے مطابقت نہیں رکھتی۔ اعلی عکاسی جھاڑی کا محور۔ اس طرح، ایک ٹرانسمیشن چوٹی کو بھی وائبریٹ کیا جا سکتا ہے۔ مندرجہ بالا دونوں طریقوں میں سے دونوں لکیری پولرائزڈ لیزر آؤٹ پٹ حاصل کر سکتے ہیں۔ پولرائزیشن کو برقرار رکھنے والے گریٹنگ کے واحد طول موج لکیری طور پر پولرائزڈ لیزر دولن کے اصول کے مطابق، تجربے میں، اسے حاصل کرنے کے لیے آرتھوگونل سپلائینگ کا طریقہ اپنایا جا سکتا ہے۔ جب ہائی ریفلیکشن گریٹنگ کے پولرائزیشن کو برقرار رکھنے والے محوروں کا الگ کرنے والا زاویہ 90° ہوتا ہے تو ہائی ریفلیکشن گریٹنگ کی سست محور سمت میں ٹرانسمیشن چوٹی کم ریفلیکشن گریٹنگ کی تیز محور سمت میں ٹرانسمیشن چوٹی کے مساوی ہوتی ہے، اور اس طرح ریئل ریفلیکیشن گریٹنگ کی آؤٹ پٹ سنگل ریفلیکیشن گریٹنگ ہو سکتی ہے۔