مقالة منهجية

أتمتة وضع قفل في اللاخطية الاستقطاب دوران الألياف الليزر من خلال قياسات الاستقطاب الناتج

DOI:

10.3791/53679

⸱

فبراير 28, 2016

 ,  , 
1Centre d'optique, photonique et laser, Université Laval, 2Département de physique, Cégep Garneau

في هذه المقالة

ملخص

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

يتم تقديم بروتوكول لاكتشاف وأتمتة قفل الوضع في ليزر ألياف دوران الاستقطاب غير الخطي المعدل مسبقا. يتم استخدام الكشف عن التغيير المفاجئ في حالة استقطاب الإخراج عند حدوث قفل الوضع لأمر بمحاذاة وحدة التحكم في الاستقطاب داخل التجويف من أجل العثور على ظروف قفل الوضع.

الملخص

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

عندما ليزر غير الساحلية واسطة، وتنبعث منه قطار من النبضات القصيرة جدا في معدل تكرار يحددها طول تجويف الليزر. توضح هذه المقالة إجراءات جديدة وغير مكلفة لإجبار وضع قفل في الاستقطاب غير الخطية الألياف دوران الليزر تعديل مسبقا. ويستند هذا الإجراء على الكشف عن التغيير المفاجئ في ولاية الاستقطاب الانتاج عندما يحدث وضع قفل. يستخدم هذا التغيير لقيادة محاذاة تحكم الاستقطاب داخل تجويف من أجل إيجاد الظروف طريقة تأمين. وبشكل أكثر تحديدا، فإن قيمة المعلمة ستوكس الأولى تختلف عند اجتاحت زاوية وحدة تحكم الاستقطاب وعلاوة على ذلك، فإنه يخضع لاختلاف مفاجئ عندما يدخل الليزر الدولة غير الساحلية واسطة. مراقبة هذا الاختلاف المفاجئ يوفر عملية سهلة كشف عن إشارة التي يمكن استخدامها لقيادة محاذاة تحكم الاستقطاب ودفع الليزر نحو وضع قفل. ويتحقق هذا الرصد عن طريق تغذية جزء صغيرللإشارة إلى محلل الاستقطاب قياس المعلمة ستوكس الأولى. سوف يحدث التغيير المفاجئ في قراءة للخروج من هذه المعلمة من محلل عندما يدخل الليزر الدولة غير الساحلية واسطة. في هذه اللحظة، وزاوية المطلوبة من وحدة تحكم الاستقطاب يتم الاحتفاظ ثابتة. اكتمال المحاذاة. يوفر هذا الإجراء وسيلة بديلة لإجراءات التشغيل الآلي الموجودة التي تستخدم معدات مثل محلل الطيف الضوئي، وهو محلل طيف الترددات الراديوية، والثنائي الضوئي متصلة الالكترونية نبض مكافحة أو نظام كشف غير الخطية بناء على امتصاص ثنائي الفوتون أو الجيل الثاني التوافقي. انها مناسبة لوضع الليزر مؤمن من قبل دوران الاستقطاب غير الخطية. فمن السهل نسبيا لتنفيذ ذلك، فإنه يتطلب وسائل غير مكلفة، خاصة عند طول موجي 1550 نانومتر، وأنه يقلل من تكاليف الإنتاج والتشغيل تكبدها بالمقارنة مع التقنيات المذكورة أعلاه.

المقدمة

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

والغرض من هذه المقالة هو عرض إجراء محاذاة الآلي للحصول على وضع قفل (ML) في الاستقطاب غير الخطية ليزر الألياف التناوب. ويستند هذا الإجراء على خطوتين الأساسية: الكشف عن نظام ML عن طريق قياس الاستقطاب في إشارة الناتج من الليزر ومن ثم الضبط لنظام مراقبة بداية الذاتي للوصول الى ML.

أصبحت ألياف الليزر أداة هامة في مجال البصريات في الوقت الحاضر. وهي تشكل مصدرا كفاءة متماسك ضوء الأشعة تحت الحمراء القريبة وأنها تمتد الآن إلى الجزء منتصف الأشعة تحت الحمراء من الطيف الكهرومغناطيسي. على منخفضة التكلفة وسهولة الاستخدام جعلتها بديلا جذابا لمصادر أخرى للضوء متماسك مثل ليزر الحالة الصلبة. يمكن ليزر الألياف أيضا توفير نبضات فائقة القصر (100 fsec أو أقل) عند إدخال آلية ML في تجويف الألياف. هناك العديد من الطرق لتصميم هذه الآلية ML مثل المرايا حلقة غير الخطية وامتصاص تشبع. واحدة من هذه، وتستخدم على نطاق واسع وأو بساطته، تقوم على تناوب الاستقطاب غير الخطية (NPR) للإشارة 1،2. ويستخدم حقيقة أن القطع الناقص استقطاب إشارة يخضع ليتناسب دوران لشدته كما تنتشر في الألياف من تجويف الليزر. عن طريق إدراج المستقطب في التجويف، وهذا NPR يؤدي إلى خسائر التي تعتمد على كثافة خلال ذهاب وإياب للإشارة.

ويمكن ليزر ثم يضطر الى ML عن طريق التحكم في حالة الاستقطاب. على نحو فعال، وستخضع الأجزاء عالية الطاقة للإشارة إلى انخفاض خسائر (الشكل 1) وهذا سيؤدي في نهاية المطاف إلى تشكيل البقول القصر من الضوء عندما يتم تشغيل الليزر ويبدأ من إشارة صاخبة الطاقة المنخفضة. ومع ذلك، فإن العيب في هذه الطريقة هو أن تحكم دولة الاستقطاب (PSC) يجب أن تكون محاذاة بشكل صحيح للحصول على ML. عادة، يجد عامل وML يدويا من خلال تغيير موقف مجلس السلم والأمن وتحليل إشارة الناتج من الليزر مع ع السريعhotodiode، محلل الطيف الضوئي أو غير الخطية البصرية لصناعة السيارات في خاسسرح. حالما يتم الكشف عن الانبعاثات من البقول، يتوقف المشغل متفاوتة موقف مجلس السلم والأمن منذ ليزر ML. الحصول الواضح الليزر لبداية الذاتي يؤدي تلقائيا إلى تحقيق مكاسب مهمة في الكفاءة. هذا ينطبق بشكل خاص عندما الليزر يخضع للاضطرابات تغيير المحاذاة أو تكوين تجويف منذ المشغل لديه للذهاب من خلال إجراء محاذاة مرارا وتكرارا. في العقد الماضي، تم اقتراح أساليب مختلفة لتحقيق هذه الأتمتة. Hellwig وآخرون. 3 استخدام العصارات بيزو كهربائي للسيطرة على الاستقطاب في توليفة مع تحليل كامل للدولة استقطاب الإشارة مع كل من الألياف تقسيم من بين السعة الإستقطاب للكشف ML. Radnarotov وآخرون. 4 استخدام شركات الأمن الخاصة لوحة الكريستال السائل مع التحليل القائم على طيف الترددات اللاسلكية للكشف عن ML. شين وآخرون. 5 تستخدم العصارات بيزو كهربائيللسيطرة على الاستقطاب والضوئي / عالية السرعة نظام مكافحة للكشف ML. وفي الآونة الأخيرة، تم تقديم إستراتيجية تعتمد على خوارزمية التطورية التي يتم توفيرها للكشف من قبل الضوئي النطاق الترددي العالي في تركيبة مع intensimetric autocorrelator من الدرجة الثانية ومحلل الطيف الضوئي. ثم يتم تنفيذ التحكم مع اثنين من شركات الأمن الخاصة مدفوعة إلكترونيا داخل تجويف 6.

توضح هذه المقالة طريقة مبتكرة للكشف عن حركة التحرير وتطبيقه على تقنية الأتمتة إجبار الليزر الألياف إلى ML. ويتحقق كشف ML الليزر عن طريق تحليل كيف تختلف من دولة الانتاج الاستقطاب للإشارة كما اجتاحت زاوية من مجلس السلم والأمن. كما سيتم عرض، ويرتبط التحول إلى ML مع تغير مفاجئ في حالة الاستقطاب التي يمكن اكتشافها عن طريق قياس واحد من المعلمات ستوكس للإشارة الإخراج. حقيقة أن النبض هو أكثر كثافة من إشارة CW وسيخضع إكسب NPR أكثر أهميةlains هذا التغيير. منذ الناتج من الليزر يقع مباشرة قبل المستقطب في تجويف، الدولة استقطاب نبضة في هذا الموقع تختلف من دولة استقطاب إشارة CW (الشكل 2) وسيتم استخدامها لتمييز الدولة ML. وعرضت الجوانب النظرية لهذا الإجراء، وأول تنفيذه تجريبيا في أوليفر وآخرون. 7. في هذه المقالة، سوف يكون التركيز على الجوانب الفنية لهذا الإجراء، حدوده ومزاياه.

هذه التقنية بسيطة نسبيا لتنفيذ ولا تتطلب أجهزة قياس متطورة للكشف عن حالة ML وأتمتة محاذاة الليزر للحصول على ML. مطلوب PSC تعديل خارجيا من خلال واجهة برمجة. ويمكن استخدام شركات الأمن الخاصة المختلفة من حيث المبدأ: العصارات بيزو كهربائي، الكريستال السائل، لوحات موجة استدارة بواسطة محرك، بلورات مغناطيسي البصري أو بمحركات س جميع الألياف PSC مقرهان الضغط والتواء الألياف 8. في هذه المقالة، يتم استخدام هذا الأخير، وجميع الألياف بمحركات ياو من نوع PSC. للكشف عن حالة الاستقطاب والإستقطاب التجاري مكلفة يمكن استخدامها. ومع ذلك، منذ مطلوب فقط قيمة المعلمة ستوكس الأولى، الخائن شعاع الاستقطاب في تركيبة مع اثنين من ثنائيات ضوئية ستكون كافية كما هو موضح في هذه المقالة.

كل هذه المكونات هي غير مكلفة لتستخدم على نطاق واسع ليزر الألياف مخدر الإربيوم. حلقة التغذية الراجعة بناء على هذا الإجراء يمكن أن تجد ML في بضع دقائق. هذه المرة استجابة مناسبة لمعظم تطبيقات الليزر الألياف وغير قابلة للمقارنة لغيرها من التقنيات الحالية. في الواقع، هو زمن الاستجابة محدودة من قبل الأجهزة الإلكترونية المستخدمة لتحليل استقطاب الإشارة. وأخيرا، على الرغم من أن يتم تطبيق الإجراء هنا لsimilariton 9 مخدر الإربيوم ألياف الليزر، فإنه يمكن استخدامها في أي ليزر الألياف NPR مقرها في أقرب وقت المعدات المذكورة أعلاه أو يعادلها لهاتي تصبح متوفرة في الطول الموجي للاهتمام.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

البروتوكول

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. إعداد والألياف ML الألياف الليزر بما في ذلك PSC الميكانيكية

  1. جمع العناصر التالية: أ-وضع واحد من الألياف مخدر الإربيوم، وهو 980/1550 نانومتر الطول الموجي تقسيم المضاعف (WDM)، وهو 980/1550 نانومتر WDM-1550 نانومتر عازل مكون الهجين، مقرنة 50/50 الألياف، المستقطب الألياف، وPSC الآلية، وهما 980 نانومتر الثنائيات مضخة ليزر، مقرنة الألياف 99/1 واليدوي مضمنة PSC.
  2. قطع الألياف مخدر الإربيوم وجميع المكونات الأخرى الألياف pigtailed لتتناسب مع تصميم تجويف المطلوب.
    ملاحظة: الإجراء أتمتة عرض مناسب ليزر الألياف على أساس التناوب الاستقطاب غير الخطية. يجب أن تعمل من أجل أنظمة التشغيل المختلفة مثل ليزر الموجة المنعزلة، ليزر امتدت النبض، ليزر الموجة المنعزلة المبددة والليزر similariton. ويستخدم النظام الأخير في هذه التجربة.
  3. لبناء تجويف الليزر، واستخدام الربط الألياف الانصهار للانضمام إلى مكونات تجويف في الترتيب مبين في الرسم البياني (الشكل 3 </ قوي>). قبل تنفيذ كل لصق الانصهار، تنظيف الألياف تنتهي مع ايزوبروبيل ويلتصق لهم الألياف الساطور.
    ملاحظة: المكونات الداخلية لليزر هي، من أجل عقارب الساعة في تجويف حلقة، وهو PSC الآلية، وهو 980/1550 نانومتر إدارة الطلب على المياه، والألياف مخدر الإربيوم، وإدارة الطلب على المياه عازل مكون هجين 980/1550 نانومتر، وإخراج 50/50 مقرنة والمستقطب الألياف. المكونات الخارجية هي الألياف مقرنة 99/1 ومضمنة PSC اليدوي (كما هو موضح في الخطوات 1.7 و 1.8).
    ملاحظة: جزء من الالياف حوالي 30 سم ويجب إدراجه في PSC الآلية قبل أن يتم إجراء التوصيلات مع المكونات الأخرى من تجويف. على الرغم من أن الألياف أحادية النمط القياسي ستعمل، فمن المستحسن استخدام الألياف المغلفة بوليميد لهذه الشريحة لأنها أكثر قدرة على مقاومة الضغوط التي مسامير للتحكم المبذولة، وبالتالي سوف تستمر لفترة أطول.
  4. تاريخ الثنائيات مضخة ليزر لWDMs باستخدام جهاز الربط الانصهار. مرة أخرى، نظيفة الألياف تنتهي الإيزوبروبيل اللهcohol ويلتصق لهم الألياف الساطور قبل تنفيذ كل لصق الانصهار.
  5. توصيل الثنائيات الليزر إلى وحدات تحكم على درجة حرارة منها، وبرامج التشغيل الحالية.
  6. توصيل داخل تجويف بمحركات ياو من نوع الألياف عصارة PSC (الشكل 4) إلى وحدة القيادة وثم ربط وحدة القيادة إلى منفذ USB من جهاز الكمبيوتر.
    ملاحظة: يتم تعريف هذا المنفذ من قبل عدد "COM4" كما هو مبين في "إدارة الأجهزة" للكمبيوتر.
  7. في إخراج الليزر، أي ميناء مقرنة في 50/50 لم تقسم بعد، لصق مقرنة 99/1.
    ملاحظة: المنفذ 99٪ من الناتج صالحة للاستعمال. يتم استخدام ميناء 1٪ لرصد حالة الاستقطاب في إجراء الأتمتة.
  8. إدراج PSC اليدوي على طول الألياف من ميناء 1٪. للقيام بذلك، وإزالة مسامير وفتح PSC. أدخل الألياف في الفتحة المناسبة ومن ثم وضع مسامير العودة إلى جحورهم والمسمار لهم بالدخول.
  9. لصق الألياف المشارك مصقول زاويةnnector (APC) في نهاية الألياف ميناء 1٪ (بعد PSC اليدوي). نظيفة ويلتصق الألياف تنتهي قبل تنفيذ لصق الانصهار.
  10. وصل الناتج 99٪ إلى محلل الطيف الضوئي (OSA) باستخدام محول العارية الألياف.
    ملاحظة: كما نوقش في وقت لاحق، فإن الطيف الضوئي ينظر إليه على OSA توفير وسيلة بديلة للفحص إذا كان ليزر ML.
  11. تأمين جميع الألياف والعناصر في تجويف بشكل صحيح مع شريط الفيلم بوليميد.
    يجب منع الألياف ومكونات من التحرك تحت أي ظرف من الظروف مثل عندما يهتز الجدول أو المشجعين ضربة الهواء: ملاحظة. يتم استخدام شريط الفيلم بوليميد من أجل تجنب الإضرار الألياف.
  12. تضييق الخناق ضغط من مجلس السلم والأمن داخل تجويف حتى يبدأ الألياف إلى أن تقلص قليلا.
  13. تشغيل الثنائيات الليزر مضخة وضبط التيارات على القيم القصوى على النحو المحدد من قبل الشركة المصنعة ليزر ديود.
  14. بدء تشغيل واجهة الاتصالات الصك. في "لكلipherals واجهة "عمود على اليسار، واختيار" COM4 ". انقر على" فتح فيزا لوحة اختبار ". انقر على" الإدخال / الإخراج "، ثم في" تحديد أو إدخال أمر "نوع" SM، 500،3000 ن " وانقر على زر "استعلام". هذه أوامر مجلس السلم والأمن للتدوير من 3000 خطوات من 0.1125 درجة في اتجاه عقارب الساعة. وفي أثناء ذلك، وPSC تصل إلى حد الميكانيكية.
  15. في "تحديد أو إدخال الأوامر" من "COM4" لجنة اختبار، نوع "SM، 500، -10 n" و انقر على زر "استعلام". مجلس السلم والأمن ثم يدور حوالي 1 درجة عكس عقارب الساعة. تحقق اذا تم التوصل ML من خلال النظر في الطيف الضوئي على OSA. يتم التوصل ML عندما العرض الكامل في نصف كحد أقصى من الطيف الضوئي هو من أجل من بضع عشرات من نانومتر (الشكل 5). اذا تم التوصل ML، والحفاظ على الانكسار وزاوية ثابتة وانتقل إلى الخطوة 1.18.
  16. إذا لم يتم التوصل ML، كرر 1.15 حتى إما ML أو أقصى زاوية عتاييتم التوصل nable مع مجلس السلم والأمن.
  17. إذا تم الوصول إلى أقصى زاوية من مجلس السلم والأمن قبل يحدث ML، وزيادة الانكسار من مجلس السلم والأمن من خلال تشديد الخناق الضغط قليلا ثم كرر الخطوات من 1.14، 1.15 و 1.16 عدة مرات كما المطلوبة للحصول ML.
  18. مرة واحدة يتم التوصل ML، والحد من صلاحيات مضخة إلى الحد الأدنى من قيمتها السماح ML إلى بداية الذاتي. للقيام بذلك، والحد من صلاحيات مضخة حتى يتم فقدان ML. ثم، وتقديمهم إلى الوراء ببطء نحو أصغر قيمة من شأنها أن تجعل ML الظهور. تحويل مضخات الخروج والعودة مرة أخرى ومعرفة ما اذا كان الاقفال وضع ليزر في حد ذاته. زيادة صلاحيات ضخ أكثر قليلا لضمان ML غير مستقر، وسوف تبدأ الذاتي في كل مرة يتم تشغيل الليزر على.

2. تحليل الاستقطاب للإشارة الخرج

  1. ربط 1٪ الحنفية إلى الإستقطاب التجاري.
  2. ربط الإستقطاب إلى الكمبيوتر باستخدام منفذ USB.
  3. في "تحديد أو إدخال الأوامر" من "COM4" لجنة اختبار، تايالمؤسسة العامة "SM، 500،3000 n" و انقر على زر "استعلام".
  4. تشغيل الإستقطاب السيطرة على البرمجيات التجارية والبدء في قياس الاستقطاب من خلال النقر على زر "ابدأ".
  5. في "تحديد أو إدخال الأوامر" من "COM4" لجنة اختبار، نوع "SM، 500، -10 n" و انقر على زر "استعلام". مراقبة حالة الاستقطاب على الإستقطاب.
  6. كرر الخطوة 2.5 عدة مرات كما هو مطلوب لتغطية مجموعة كاملة من زوايا المسموح به من قبل مجلس السلم والأمن داخل تجويف. نلاحظ أن الدولة الاستقطاب تختلف بشكل سلس جدا مع زاوية إلا في زوايا معينة حيث يتم التوصل ML كما يمكن أن يرى من خلال مشاهدة في وقت واحد عرض الطيف الضوئي على OSA.
  7. كرر الخطوات من 2،3-2،6 ولكن هذه المرة، بدلا من مجرد الفرجة على الدولة الاستقطاب، تسجيل قيم ستوكس المعلمات S 1، S 2 و S 3 وظيفةالصورة من زاوية PSC (الشكل 6). لرؤية هذه القيم بشكل واضح، واختيار "Measurement- → راسم" في قائمة البرامج والبحث عن القيم الوسطية من S 1، S 2 و S 3. مشاهدة في نفس الوقت الطيف الضوئي وتسجيل الزوايا التي الليزر هو ML.

3. إعداد حلقة ردود فعل لأتمتة محاذاة مجلس السلم والأمن عن طريق القياسات الإستقطاب التجارية

  1. إيقاف تشغيل الكمبيوتر.
  2. قم بتوصيل منفذ تسلسلي من الإستقطاب تجاري إلى ميناء "COM1" التسلسلي للكمبيوتر. إعادة تشغيل الكمبيوتر والإستقطاب.
  3. بدء تشغيل واجهة لغة البرمجة الرسومية (GPLI) من شأنها أن تسمح القراءة من الإستقطاب عبر "COM1" والسيطرة على مجلس السلم والأمن بمحرك عبر "COM4".
  4. في GPLI، انقر على "السادس فارغ". ثم حدد "نافذة →بلاط اليسار واليمين ".
    ملاحظة: سيتم بعد ذلك تقسيم الشاشة في جزأين. يتم عرض رسم بياني على اليمين. يتم استخدامها لإنشاء البرنامج النصي باستخدام وظائف مختلفة تترافق مع رموز مختلفة. يتم عرض اللوحة الأمامية على اليسار. يتم استخدامه لعرض الأوامر والقياسات عند تشغيل البرنامج النصي.
  5. في إطار كتلة الرسم البياني للGPLI، ووضع السيناريو أتمتة ML لاستخدامها مع الإستقطاب التجاري (انظر الشكل 7).
    ملاحظة: هذا البرنامج النصي بقراءة S 1 من الإستقطاب ويستخدم قيمته إلى توفير المعلومات والوصول إلى التوافق السليم من زاوية تكاليف خدمات المشروعات الرائدة لML. ويتحقق كشف غسل الأموال من خلال البحث عن الانقطاع في الاختلاف من S 1 كما اختلفت زاوية.
    ملاحظة: الأوامر المستخدمة للسيطرة على مجلس السلم والأمن عن طريق "COM4" هي نفس تلك التي قدمت في الخطوات 2.3 و 2.5. الأمر لقراءة S 1 على الإستقطاب التجاري عبر "COM1" هو "* SOP؟ ن".
  6. حفظ البرنامج النصي بالنقر على "ملف → حفظ" ثم تشغيله بالضغط على زر "→". يتم إحضارها مجلس السلم والأمن إلى محطتها الميكانيكية، ثم تدور خطوات من حوالي 1 ° حتى ML يتم التوصل، والتي تبين قيمة S 1 لأنها تتطور.

4. بناء محلية الصنع الاستقطاب محلل بدائية

  1. توصيل الذبذبات إلى جهاز الكمبيوتر باستخدام واجهة GPIB.
  2. وضع الاستقطاب شعاع الخائن مكعب (PBS) على مقاعد البدلاء البصريات.
  3. إنشاء ثلاثة FC / APC collimators ميناء الألياف البصرية مع برنامج تلفزيوني (الشكل 8).
    ملاحظة: واحد من منافذ هو الإدخال. والاثنان الآخران مخرجات لمكونات الاستقطاب السينية وY- الإشارة.
  4. توصيل InGaAS PIN الثنائي الضوئي الألياف pigtailed إلى الإخراج الأول.
  5. ربط الضوئي ل-impeda العابرةدائرة الامتحانات التنافسية الوطنية (الشكل 9).
  6. ربط الانتاج الكهربائي للدائرة لتوجيه 1 من الذبذبات.
  7. بدوره على الدائرة عبر مقاومة.
  8. في GPLI، قراءة متوسط ​​قيمة الجهد على القناة 1 من الذبذبات عبر اتصال GPIB باستخدام الأوامر "قنينة: IMM: SOU CH1." لتحديد قناة 1 من الذبذبات، "قنينة: IMM: النوع نفسه." لتحديد قياس ليكون الجهد المتوسط، "قنينة: IMM: فال" للحصول على قيمة وأخيرا "قنينة: IMM: UNI؟" للحصول على وحدات القياس. حفظ البرنامج النصي بالنقر على "ملف → حفظ" ثم تشغيله بالضغط على زر "→".
  9. وصل الناتج 1٪ من الليزر على مدخل الميناء من برنامج تلفزيوني وتحويل الليزر على في قوة مضخة التعسفية. هذا يرسل إشارة ضوئية 1550 نانومتر إلى الإدخال.
  10. قياس الجهد المتوسط ​​في الناتج الأول. ثم، افصل الضوئي الألياف pigtailed واستبدالمن قبل قوة متر التجاري. قياس القدرة البصرية في هذا الإخراج.
  11. كرر الخطوة 4.10 في حين تتراوح قوة الإشارة الضوئية الإدخال. ينبغي أن تختلف الجهد خطيا مع الطاقة الضوئية. العثور على معاملات هذه العلاقة الخطية.
    ملاحظة: سيتم استخدام هذه العلاقة في خطوة 4.20 للحصول ف س من الجهد المقاس.
  12. توصيل الألياف pigtailed الثاني InGaAS PIN الثنائي الضوئي لإخراج الثاني من برنامج تلفزيوني.
  13. ربط الضوئي إلى الدائرة عبر مقاومة الثانية.
  14. ربط الانتاج الكهربائي للدائرة لقناة 2 من الذبذبات.
  15. بدوره على الدائرة عبر مقاومة.
  16. في GPLI، قراءة متوسط ​​قيمة الجهد على القناة 2 من الذبذبات عبر اتصال GPIB باستخدام الأوامر "قنينة: IMM: SOU CH2." لتحديد قناة 2 من الذبذبات، "قنينة: IMM: النوع نفسه." لتحديد قياس ليكون الجهد المتوسط، "قنينة: IMM: فال؟4؛ للحصول على قيمة وأخيرا "قنينة: IMM: UNI؟" للحصول على وحدات القياس. حفظ البرنامج النصي بالنقر على "ملف → حفظ" ثم تشغيله بالضغط على زر "→".
  17. تحويل الليزر على في قوة مضخة التعسفية.
  18. قياس الجهد المتوسط ​​في الانتاج الثاني. ثم، افصل الضوئي الألياف pigtailed واستبدالها من قبل قوة متر التجاري. قياس القدرة البصرية في هذا الإخراج.
  19. كرر الخطوة 4.18 في حين تتراوح قوة الإشارة الضوئية الإدخال. تأكد من أن الجهد يختلف خطيا مع الطاقة الضوئية.
    ملاحظة: البحث معاملات هذه العلاقة الخطية. وسوف تستخدم هذه العلاقة في خطوة 4.20 للحصول ف ذ من الجهد المقاس.
  20. بعد إعداد كاشف الثاني لقياس ف ذ، استخدم GPLI لحساب الأول ستوكس المعلمة S 1 الذي يعرف بأنه S 1 = ( ف س - ف ذ) / (ف س + P ص). الاستقطاب بدائية محلية الصنع محلل هو الآن جاهزة للاستخدام.

5. استبدال الإستقطاب التجاري من الاستقطاب محلل محلية الصنع في عملية أتمتة

  1. وصل الناتج 1٪ من الليزر لمحلية الصنع المدخلات الاستقطاب محلل (كما حدث في الخطوة 4.9).
  2. قياس أول ستوكس المعلمة S 1 بوصفها وظيفة من زاوية PSC (الشكل 10) بتكرار الخطوة 2.7 باستخدام محلل الاستقطاب محلية الصنع (بدلا من الإستقطاب التجاري). نلاحظ في الرسم البياني S 1 تحديث تلقائيا في كل خطوة. نلاحظ قفزة متقطع في قيمة S 1 عندما يحدث ML (وهذا هو الحال أثناء استخدام الإستقطاب التجاري).
    ملاحظة: استخدام برنامج نصي GPLI لأداء هذه المهمة الآليically. ويستند هذا السيناريو في حلقة التي تختلف زاوية من مجلس السلم والأمن عن طريق الخطوات من 1 ° (باستخدام الأمر "SM، 500، -10 ن" أرسلت إلى "COM4") ويقرأ قيمة S 1 من محلية الصنع محلل الاستقطاب في كل خطوة.
  3. تعديل السيناريو وضعت في 3.5 أي أنه بدلا من استخدام القيمة التي قدمها الإستقطاب التجاري، فإنه يحصل ف س و ف ص من محلل الاستقطاب محلية الصنع ومن ثم يحسب S 1 = (P س ف ص) / (ف س + ف ذ).
  4. استخدام البرنامج النصي جديد يستند إلى محلل الاستقطاب محلية الصنع لمل الليزر تلقائيا بطريقة مشابهة إلى الخطوة 3.6.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

النتائج

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ومن المعروف NPR الليزر الألياف غير الساحلية الوضع لتقديم مجموعة كبيرة ومتنوعة من الأنظمة ينبض مثل نبضات تحولت Q-10، والبقول ML متماسكة والبقول الضوضاء مثل، الدول ملزمة من البقول ML، التوافقي ML وهياكل معقدة من التفاعل ML البقول 11. في الليزر الموصوفة هنا، بعد تم إصلاح الانكسار من مجلس السلم والأمن لتكون قادرة على الحصول على ML، تم تعديل قوة المضخة أن يكون نسبيا بالقرب من عتبة نبض واحد ML. في القيام بذلك، تم تخفيض عدد من الأنظم...

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المناقشة

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

فقد تبين أنه من الممكن لأتمتة ML من NPR ألياف الليزر الدائري باستخدام حلقة ردود الفعل على أساس القياسات الناتج الاستقطاب. لتحقيق هذه المهمة لا بد من إدراج PSC قابل للتعديل في تجويف. مقرنة الناتج من تجويف يجب أن يكون موجودا قبل المستقطب من أجل أن نرى فرقا بين الدولة استقطاب إشارة CW ونبض إشارة (الشكل 2). والانكسار من مجلس السلم والأمن يجب أن يكون قبل تعديلها بحيث يمكن العثور ML ويجب تعيين قوة المضخة بالقرب نبض واحد ML عتبة من أجل الحصول على نبضة واحدة في تجويف وتقل...

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

الإفصاحات

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

الكتاب ليس لديهم ما يكشف.

شكر وتقدير

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

فإن الكتاب أود أن أشكر المسيحي اوليفييه وفيليب كريتيان للمساعدة قيمة بشأن الالكترونيات، إريك جيرارد في جيجا مفهوم شركة للحصول على الدعم مع وحدة تحكم الاستقطاب الآلية، أستاذ حقيقية فاليه للحصول على القرض من الإستقطاب التجاري والأستاذ ميشيل Piché للعديد من المناقشات المثمرة .

وأيد هذا العمل من قبل فون للبحوث كيبيك - تقنيات الطبيعة و(FRQNT)، والعلوم الطبيعية والهندسة مجلس البحوث كندا (NSERC) وظائف الصيف كندا.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
محول الألياف العاريةرصاصةNGB-14
وحدة تحكم الاستقطاب الإسقاطGeneral Photonics Corp.التحكم في الاستقطاب اليدويPolarite PLC-006
DSP مقياس الاستقطاب الخطيGeneral Photonics Corp.POD-101D PolaDetectPolarimeter مع اتصال USB / كمبيوتر تسلسلي.
فايبر ساطورفيتيلS323
فايبربورتثورلاب شركةPAF-X-2-C
مقعد مقرنة الألياف إلى الأليافالثابتة Thorlabs Inc.FBC-1550-APCيمكن استخدام أي مقعد بصري. سيكون المقعد ذو 3 اتجاهات أفضل.
جهاز الربط الانصهارفوجيكوراFSM-40PM
عالية الدقة جميع وحدة التحكم في استقطاب الأليافGiga Concept Inc.GIG-2201-1300وحدة تحكم الاستقطاب الآلية بالكامل مع اتصال كمبيوتر USB.
وحدة InGaAs PIN PDOptowayPD-1310الصمام الثنائي الضوئي الضفيرة.
واجهة اتصال الصكالوطنية INSTRUMENTSNI MAXيأتي معبأ مع برامج تشغيل الأدوات الوطنية (NI-VISA ، NI-DAQmx ، إلخ < / em>)
مكبر للصوت التشغيليTexas InstrumentsTLO81ACP
مقياس الطاقة البصرينيوبورت818-IS-1 مع
AnritsuMS9710C
راسم الذبذباتTektronixTDS2022راسم الذبذبات مع اتصال الكمبيوتر GPIB.
وحدة استقطاب شعاعالتقسيم Thorlabs Inc.شريط فيلم بوليميد PSCLB-VL-1550
3M5413لإصلاح المكونات على الطاولة دون الإضرار بالألياف.
واجهة لغة البرمجة الرسومية (GPLI)مختبر الأدوات الوطنيةللبرمجةبلغة البرمجة G والتواصل مع أدوات المختبر.
برنامج التحكم في مقياس الاستقطابGeneral Photonics Corp.يأتي PolaViewمع مقياس الاستقطاب الضوئيات العامة POD-101D.
وحدة . محلل الطيف البصري 1835-C واجهة

المراجع

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Hofer, M., Fermann, M. E., Haberl, F., Ober, M. H., Schmidt, A. J. Mode locking with cross-phase and selfphase modulation. Opt. Lett. 16 (7), 502-504 (1991).
  2. Haus, H. A., Ippen, E. P., Tamura, K. Additive-pulse modelocking in fiber lasers. IEEE J. Quantum Electron. 30 (1), 200-208 (1994).
  3. Hellwig, T., Walbaum, T., Groß, P., Fallnich, C. Automated characterization and alignment of passively mode-locked fiber lasers based on nonlinear polarization rotation. Appl. Phys. B. 101 (3), 565-570 (2010).
  4. Radnatarov, D., Khripunov, S., Kobtsev, S., Ivanenko, A., Kukarin, S. Automatic electronic-controlled mode locking self-start in fibre lasers with non-linear polarization evolution. Opt. Express. 21 (18), 20626-20631 (2013).
  5. Shen, X., Li, W., Yan, M., Zeng, H. Electronic control of nonlinear-polarization-rotation mode locking in Yb-doped fiber lasers. Opt. Lett. 37 (16), 3426-3428 (2012).
  6. Andral, U., Si Fodil, R., Amrani, F., Billard, F., Hertz, E., Grelu, P. Fiber laser mode locked through an evolutionary algorithm. Optica. 2 (4), 275-278 (2015).
  7. Olivier, M., Gagnon, M. D., Piché, M. Automated mode locking in nonlinear polarization rotation fiber lasers by detection of a discontinuous jump in the polarization state. Opt. Express. 23 (5), 6738-6746 (2015).
  8. Ulrich, R., Simon, A. Polarization optics of twisted single-mode fibers. Appl. Opt. 18 (13), 2241-2251 (1979).
  9. Chong, A., Logan, L. R., Wise, F. Ultrafast fiber lasers based on self-similar pulse evolution: a review of current progress. Rep. Prog. Phys. 78 (11), 113901(2015).
  10. Komarov, A., Leblond, H., Sanchez, F. Theoretical analysis of the operating regime of a passively-mode-locked fiber laser through nonlinear polarization rotation. Phys. Rev. A. 72, 063811(2005).
  11. Kobtsev, S., Smirnov, S., Kukarin, S., Turitsyn, S. Mode-locked fiber lasers with significant variability of generation regimes. Optical Fiber Technology. 20 (6), 615-620 (2014).
  12. Kobtsev, S., Kukarin, S., Smirnov, S., Turitsyn, S., Latkin, A. Generation of double-scale femto/pico-second optical lumps in mode-locked fiber lasers. Opt. Express. 17 (23), 20707-20713 (2009).
  13. Churkin, D. V., Sugavanam, S., Tarasov, N., Khorev, S., Smirnov, S. V., Kobtsev, S. M., Turitsyn, S. K. Stochasticity periodicity and localized light structures in partially mode-locked fibre lasers. Nat. Commun. 6, 7004(2015).
  14. Duling, I. N. III, Chen, C. J., Wai, P. K. A., Menyuk, C. R. Operation of a nonlinear loop mirror in a laser cavity. IEEE J. Quantum Electron. 30 (1), 194-199 (1994).
  15. Krempzek, K., Grzegorz, S., Kaczmarek, P., Abramski, K. M. A sub-100 fs stretched-pulse 205 MHz repetition rate passively mode-locked Er doped all-fiber laser. Laser Phys. Lett. 10, 105103(2013).
  16. Shtyrina, O., Fedoruk, M., Turitsyn, S., Herda, R., Okhotnikov, O. Evolution and stability of pulse regimes in SESAM-mode-locked femtosecond fiber lasers. J. Opt. Soc. Am. B. 26 (2), 346-352 (2009).

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

إعادة الطباعة والأذونات

طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه

طلب إذن

الوسوم

مقالات ذات صلة