Name: Automatisation du mode de verrouillage dans un Nonlinear Polarisation Rotation fibre laser par Polarisation sortie Mesures (Vidéo) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-02-28T14:00:00.000+00:00
Duration: 14 min 18 s
Description: Découvrez une méthode simple et économique pour détecter et automatiser le verrouillage de mode dans un laser à fibre par rotation non linéaire de polarisation. Cette approche utilise les changements d'état de polarisation pour aligner le contrôleur intracavité en temps réel.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Les auteurs tiennent à remercier Christian Olivier et Philippe Chrétien pour l&#39;aide précieuse concernant l&#39;électronique, Éric Girard à GiGa Concept Inc. pour le support avec le contrôleur de polarisation motorisée, professeur Réal Vallée pour le prêt de polarimètre commerciale et professeur Michel Piché pour de nombreuses discussions fructueuses . Ce travail a été soutenu par le Fonds de recherche du Québec - Nature et technologies (FRQNT), les sciences naturelles et en génie du Canada (CRSNG) et Emplois d&#39;été Canada.

1. Configuration d&#39;une fibre ML fibre laser comprenant un PSC motorisé <ol><li> Rassembler les éléments suivants: une fibre dopée à l&#39;erbium monomode, une nm en longueur d&#39;onde multiplexeur 980/1550 (WDM), un WDM 1,550 composant hybride nm isolateur 980 / 1,550 nm, un coupleur 50/50 de fibre, un polariseur à fibre, une CFP motorisée, deux diodes de 980 nm de pompage laser, un coupleur de fibres 99/1 et CFP une ligne manuelle. </li><li> Couper la fibre dopée à l&#39;erbium et tous les autres composants de la fibre à queue de cochon s&#39;adapter à la conception de la cavité souhaitée. REMARQUE: La procédure d&#39;automatisation présenté est adapté pour les lasers à fibre à base de rotation de polarisation non linéaire. Il devrait travailler à différents régimes de fonctionnement tels que le laser soliton, le laser étiré impulsion, le laser soliton dissipative et le laser similariton. Le second régime est utilisé dans cette expérience. </li><li> Pour construire la cavité laser, utilisez une colleuse de fusion de la fibre pour rejoindre les composants de la cavité dans l&#39;ordre indiqué dans le diagramme (Figure 3 &lt;/ Strong&gt;). Avant d&#39;effectuer chaque épissure par fusion, propre les fibres se termine avec de l&#39;alcool isopropylique et les fendent avec un couperet de la fibre. REMARQUE: Les composants internes du laser sont, dans le sens horaire dans la cavité annulaire, un PSC motorisé, un nm WDM 980 / 1,550, une fibre dopée à l&#39;erbium, un composant hybride WDM isolateur 980 / 1,550 nm, une sortie 50/50 et un polariseur de couplage de la fibre. Les composants externes sont un coupleur 99/1 de la fibre et un PSC en ligne manuel (comme décrit dans les étapes 1.7 et 1.8). REMARQUE: un segment de fibre d&#39;environ 30 cm doit être insérée dans la CFP motorisé avant que les épissures sont effectués avec les autres composants de la cavité. Bien qu&#39;une fibre monomode standard travail, l&#39;utilisation de la fibre de polyimide revêtu est recommandé pour ce segment, car il est plus résistant à la pression exercée par les vis du régulateur et donc durer plus longtemps. </li><li> Rejoignez les diodes laser de pompe aux WDM utilisant la colleuse de fusion. Encore une fois, nettoyer les fibres se termine avec isopropylique alCohol et de les cliver avec un couperet de fibres avant d&#39;effectuer chaque épissure de fusion. </li><li> Connecter les diodes laser à leurs régulateurs de température respectifs et les pilotes actuels. </li><li> Connecter le intra-cavité motorisé Yao type fibre squeezer PSC (figure 4) à son module d&#39;entraînement, puis connectez le module d&#39;entraînement au port USB d&#39;un ordinateur. NOTE: Ce port est identifié par le numéro &quot;COM4&quot;, comme indiqué dans le &quot;Gestionnaire de périphériques&quot; de l&#39;ordinateur. </li><li> A la sortie du laser, à savoir le port du coupleur 50/50 pas épissé, raccorder un coupleur 99/1. REMARQUE: Le port de 99% est la sortie utilisable. Le port 1% est utilisé pour surveiller l&#39;état de polarisation de la procédure d&#39;automatisation. </li><li> Insérez un PSC manuel le long de la fibre du port 1%. Pour ce faire, enlever les vis et ouvrir la CFP. Insérez la fibre dans la fente appropriée, puis mettre les vis dans leurs trous et les visser. </li><li> Splice une co fibre angle polinnector (APC) à l&#39;extrémité de la fibre du port à 1% (après la CFP manuel). Nettoyer et cliver les fibres se termine avant d&#39;effectuer l&#39;épissure de fusion. </li><li> Connectez la sortie de 99% à un analyseur de spectre optique (OSA) à l&#39;aide d&#39;un adaptateur nu-fibre. NOTE: Comme discuté plus tard, le spectre optique vu sur l&#39;OSA fournira un autre moyen de vérifier si le laser est ML. </li><li> Fixer toutes les fibres et les composants dans la cavité correctement avec la bande de film de polyimide. NOTE: Les fibres et les composants doivent être empêchés de se déplacer dans toutes les conditions telles que lorsque la table vibre ou ventilateurs souffler de l&#39;air. La bande de film de polyimide est utilisé afin d&#39;éviter d&#39;endommager les fibres. </li><li> Serrer les vis de pression de la CFP intra-cavité jusqu&#39;à ce que la fibre commence à être légèrement pressé. </li><li> Allumez les lasers de pompe diodes et d&#39;ajuster leurs courants à leurs valeurs maximales spécifiées par le fabricant de la diode laser. </li><li> Démarrez l&#39;interface de communication de l&#39;instrument. Dans le &quot;Peripherals et Interface &quot;colonne sur la gauche, choisissez&quot; COM4 &quot;. Cliquez sur&quot; Panneau de test Open VISA &quot;. Cliquez sur&quot; Entrée / Sortie &quot;. Puis, dans&quot; Sélectionnez ou entrez la commande &quot;type&quot; SM, 500,3000 n &quot; et cliquez sur le bouton &quot;requête&quot;. Cette commande la CFP pour faire tourner par 3.000 étapes de 0,1125 ° dans le sens horaire. Ce faisant, la CFP atteint une butée mécanique. </li><li> Dans le &quot;Sélectionnez ou entrez la commande&quot; du &quot;COM4&quot; panneau de test, tapez &quot;SM, 500, -10 n&quot; et cliquez sur le bouton &quot;Requête&quot;. La CFP tourne alors d&#39;environ 1 ° dans le sens antihoraire. Vérifiez si ML est atteint en regardant le spectre optique de l&#39;OSA. ML est atteinte lorsque la pleine largeur à mi - hauteur du spectre optique est de l&#39;ordre de quelques dizaines de nanomètres (figure 5). Si ML est atteinte, maintenir la biréfringence et l&#39;angle fixe et passez à l&#39;étape 1.18. </li><li> Si ML est pas atteint, répéter jusqu&#39;à ce que soit 1,15 ML ou l&#39;angle maximal attainable avec la CFP est atteint. </li><li> Si l&#39;angle maximal de la CFP est atteint avant ML se produit, augmenter la biréfringence de la CFP en serrant légèrement les vis de pression et répétez les étapes 1.14, 1.15 et 1.16 autant de fois que nécessaire pour obtenir ML. </li><li> Une fois que ML est atteint, diminuer les pouvoirs de la pompe à leur valeur minimale permettant ML à l&#39;auto-démarrage. Pour ce faire, réduire les pouvoirs de la pompe jusqu&#39;à ce que ML est perdue. Puis, les ramener lentement vers la plus petite valeur qui fera le ML réapparaître. Mettez les pompes hors tension puis à nouveau et vérifier si les verrous de mode laser par lui-même. Augmenter les pouvoirs de la pompe un peu plus pour assurer la ML est stable et auto-démarrage chaque fois que le laser est activé. </li></ol> 2. Analyse de la polarisation du signal de sortie <ol><li> Lier le 1% robinet pour un polarimètre commercial. </li><li> Branchez le polarimètre à l&#39;ordinateur via un port USB. </li><li> Dans le &quot;Sélectionnez ou entrez la commande&quot; du panneau de test &quot;COM4&quot;, type &quot;SM, 500,3000 n&quot; et cliquez sur le bouton &quot;Requête&quot;. </li><li> Exécutez le logiciel polarimètre contrôle commercial et démarrer la mesure de polarisation en cliquant sur le bouton &quot;Démarrer&quot;. </li><li> Dans le &quot;Sélectionnez ou entrez la commande&quot; du &quot;COM4&quot; panneau de test, tapez &quot;SM, 500, -10 n&quot; et cliquez sur le bouton &quot;Requête&quot;. Observez l&#39;état de polarisation sur le polarimètre. </li><li> Répétez l&#39;étape 2.5 autant de fois que nécessaire pour couvrir toute la gamme des angles autorisés par la CFP intra-cavité. Notez que l&#39;état de polarisation varie très en douceur avec l&#39;angle sauf aux angles spécifiques où ML est atteint comme on peut le voir en regardant simultanément la largeur du spectre optique sur l&#39;OSA. </li><li> Répétez les étapes 02.03 à 02.06 , mais cette fois, au lieu de simplement regarder l&#39;état de polarisation, enregistrer les valeurs des paramètres de Stokes S 1, S 2 et S 3 en fonctions de l&#39;angle de la CFP (Figure 6). Pour voir ces valeurs clairement, choisissez &quot;Mesure- → Oscilloscope&quot; dans le menu du logiciel et rechercher les valeurs moyennes de S 1, S 2 et S 3. Simultanément regarder le spectre optique et enregistrer les angles pour lesquels le laser est ML. </li></ol> 3. Configuration d&#39;une boucle de rétroaction pour automatiser l&#39;alignement de la CFP en utilisant les mesures de polarimètre commerciales <ol><li> Éteignez l&#39;ordinateur. </li><li> Connectez le port série du polarimètre commerciale au port &quot;COM1&quot; série de l&#39;ordinateur. Redémarrez l&#39;ordinateur et le polarimètre. </li><li> Démarrez l&#39;interface de langage de programmation graphique (GPLI) qui permettra la lecture du polarimètre via &quot;COM1&quot; et le contrôle de la CFP motorisée via &quot;COM4&quot;. </li><li> Dans le GPLI, cliquez sur &quot;Blank VI&quot;. Ensuite, sélectionnez &quot;Fenêtre →Tile gauche et droite &quot;. REMARQUE: L&#39;écran sera alors divisé en deux parties. Le diagramme est affiché sur la droite. Il est utilisé pour créer le script en utilisant différentes fonctions associées à des icônes différentes. Le panneau avant est affiché sur la gauche. Il est utilisé pour afficher les commandes et les mesures lorsque le script est en cours d&#39;exécution. </li><li> Dans la fenêtre du diagramme de l&#39;GPLI, développer un script d&#39;automatisation ML à utiliser avec le polarimètre commercial (voir figure 7). NOTE: Ce script lit S 1 du polarimètre et utilise sa valeur pour fournir une rétroaction et d&#39; atteindre le bon alignement de l&#39;angle de la CFP conduisant à ML. La détection de ML est obtenue en recherchant une discontinuité dans la variation de S 1 en tant que l&#39;angle est variable. REMARQUE: Les commandes utilisées pour contrôler la CFP via &quot;COM4&quot; sont les mêmes que celles présentées dans les étapes 2.3 et 2.5. La commande à lire S 1 </sub&gt; sur le polarimètre commerciale via &quot;COM1&quot; est &quot;* SOP? n&quot;. </li><li> Enregistrez le script en cliquant sur &quot;Fichier → Enregistrer&quot;, puis exécutez-le en cliquant sur le bouton &quot;→&quot;. La CFP est ramené à sa butée mécanique, puis il tourne par étapes d&#39;environ 1 ° jusqu&#39;à ce que ML est atteint, montrant la valeur de S 1 à mesure qu&#39;il évolue. </li></ol> 4. Construire un analyseur de polarisation maison Rudimentary <ol><li> Connecter un oscilloscope à l&#39;ordinateur via l&#39;interface GPIB. </li><li> Mettre un séparateur de polarisation cube (PBS) sur un banc d&#39;optique. </li><li> Mettre en place trois FC / APC collimateurs de fibres optiques portuaires avec le PBS (Figure 8). REMARQUE: L&#39;un des ports est l&#39;entrée. Les deux autres sont les sorties pour les composantes de polarisation X et Y du signal. </li><li> Connecter une photodiode PIN InGaAs à fibre Pigtailed à la première sortie. </li><li> Branchez la photodiode à une trans-impedacircuit nce (figure 9). </li><li> Connectez la sortie électrique du circuit à la voie 1 de l&#39;oscilloscope. </li><li> Allumez le circuit trans-impédance. </li><li> Dans le GPLI, lire la valeur moyenne de la tension sur le canal 1 de l&#39;oscilloscope via la connexion GPIB en utilisant les commandes &quot;Measu: IMM: SOU ch1;&quot; pour sélectionner le canal 1 de l&#39;oscilloscope, &quot;Measu: IMM: TYPE moyen;&quot; pour définir la mesure soit une tension moyenne, &quot;Measu: IMM: VAL&quot; pour obtenir la valeur et enfin &quot;Measu: IMM: UNI?&quot; afin d&#39;obtenir les unités de la mesure. Enregistrez le script en cliquant sur &quot;Fichier → Enregistrer&quot;, puis exécutez-le en cliquant sur le bouton &quot;→&quot;. </li><li> Connectez la sortie 1% du laser au port du PBS d&#39;entrée et tourner le laser à une puissance de pompage arbitraire. Cela envoie un signal optique de 1.550 nm à l&#39;entrée. </li><li> Mesurer la tension moyenne à la première sortie. Ensuite, débranchez la photodiode de fibre pigtailed et remplacerpar une puissance-mètre commercial. Mesurer la puissance optique à cette sortie. </li><li> Répétez l&#39;étape 4.10 tout en faisant varier la puissance du signal optique d&#39;entrée. La tension doit varier linéairement avec la puissance optique. Trouver les coefficients de cette relation linéaire. NOTE: Cette relation est utilisée à l&#39; étape pour obtenir 4,20 P x à partir de la tension mesurée. </li><li> Connecter un deuxième photodiode PIN InGaAs à fibre Pigtailed à la deuxième sortie du PBS. </li><li> Branchez la photodiode à un second circuit trans-impédance. </li><li> Connectez la sortie électrique du circuit sur le canal 2 de l&#39;oscilloscope. </li><li> Allumez le circuit trans-impédance. </li><li> Dans le GPLI, lire la valeur moyenne de la tension sur le canal 2 de l&#39;oscilloscope via la connexion GPIB en utilisant les commandes &quot;Measu: IMM: SOU ch2;&quot; pour sélectionner le canal 2 de l&#39;oscilloscope, &quot;Measu: IMM: TYPE moyen;&quot; pour définir la mesure d&#39;être une tension moyenne, &quot;Measu: IMM: VAL?4; pour obtenir la valeur et enfin &quot;Measu: IMM: UNI?&quot; afin d&#39;obtenir les unités de la mesure. Enregistrez le script en cliquant sur &quot;Fichier → Enregistrer&quot;, puis exécutez-le en cliquant sur le bouton &quot;→&quot;. </li><li> Allumez le laser à une puissance de pompage arbitraire. </li><li> Mesurer la tension moyenne à la deuxième sortie. Ensuite, débranchez la photodiode de fibre pigtailed et le remplacer par une puissance-mètre commercial. Mesurer la puissance optique à cette sortie. </li><li> Répétez l&#39;étape 4,18 en faisant varier la puissance du signal optique d&#39;entrée. Assurez-vous que la tension varie linéairement avec la puissance optique. REMARQUE: Trouver les coefficients de cette relation linéaire. Cette relation est utilisée à l&#39; étape pour obtenir 4,20 P y à partir de la tension mesurée. </li><li> Après la mise en place du second détecteur pour mesurer P y, utilisez le GPLI pour calculer le premier paramètre de Stokes S 1 défini comme S 1 = ( <em&gt; P x - P y) / (P x + P y). L&#39;analyseur de polarisation rudimentaire maison est maintenant prêt à utiliser. </li></ol> 5. Remplacement du Polarimètre commercial par le Polarisation Analyzer maison dans le processus d&#39;automatisation <ol><li> Connectez la sortie 1% du laser à l&#39;entrée de polarisation de l&#39;analyseur maison (comme cela a été fait à l&#39;étape 4.9). </li><li> Mesurer le premier paramètre de Stokes S 1 en fonction de l&#39;angle de la CFP (figure 10) en répétant l&#39; étape 2.7 en utilisant l&#39;analyseur de polarisation maison ( au lieu du polarimètre commerciale). Observer le S 1 graphique mise à jour automatiquement à chaque étape. Observer un saut discontinu de la valeur de S 1 lorsque ML se produit (ce qui est le cas en utilisant le polarimètre commercial). REMARQUE: Utilisez un script GPLI pour effectuer cette tâche automatmatiquement. Ce script est basé sur une boucle qui varie l&#39;angle de la CFP par pas de 1 ° ( en utilisant la commande &quot;SM, 500, -10 n&quot; envoyé à &quot;COM4&quot;) et lit la valeur de S 1 de la maison analyseur de polarisation à chaque étape. </li><li> Modifier le script développé en 3,5 de sorte que, au lieu d&#39;utiliser la valeur donnée par le polarimètre commercial, il obtient P x et P y à partir de l&#39;analyseur de polarisation maison et puis calcule S 1 = (P x P y) / (P x + P y). </li><li> Utilisez le nouveau script basé sur l&#39;analyseur de polarisation maison à ML automatiquement le laser d&#39;une manière similaire à l&#39;étape 3.6. </li></ol>

<ol><li>Hofer, M., Fermann, M. E., Haberl, F., Ober, M. H., Schmidt, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mode+locking+with+cross-phase+and+selfphase+modulation%5BTitle%5D)+AND+%22Opt.+Lett%22%5BJournal%5D)">Mode locking with cross-phase and selfphase modulation.</a> Opt. Lett. 16 (7), 502-504 (1991).</li>
<li>Haus, H. A., Ippen, E. P., Tamura, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Additive-pulse+modelocking+in+fiber+lasers%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+J.+Quantum+Electron%22%5BJournal%5D)">Additive-pulse modelocking in fiber lasers.</a> IEEE J. Quantum Electron. 30 (1), 200-208 (1994).</li>
<li>Hellwig, T., Walbaum, T., Groß, P., Fallnich, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Automated+characterization+and+alignment+of+passively+mode-locked+fiber+lasers+based+on+nonlinear+polarization+rotation%5BTitle%5D)+AND+%22Appl.+Phys.+B%22%5BJournal%5D)">Automated characterization and alignment of passively mode-locked fiber lasers based on nonlinear polarization rotation.</a> Appl. Phys. B. 101 (3), 565-570 (2010).</li>
<li>Radnatarov, D., Khripunov, S., Kobtsev, S., Ivanenko, A., Kukarin, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Automatic+electronic-controlled+mode+locking+self-start+in+fibre+lasers+with+non-linear+polarization+evolution%5BTitle%5D)+AND+%22Opt.+Express%22%5BJournal%5D)">Automatic electronic-controlled mode locking self-start in fibre lasers with non-linear polarization evolution.</a> Opt. Express. 21 (18), 20626-20631 (2013).</li>
<li>Shen, X., Li, W., Yan, M., Zeng, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electronic+control+of+nonlinear-polarization-rotation+mode+locking+in+Yb-doped+fiber+lasers%5BTitle%5D)+AND+%22Opt.+Lett%22%5BJournal%5D)">Electronic control of nonlinear-polarization-rotation mode locking in Yb-doped fiber lasers.</a> Opt. Lett. 37 (16), 3426-3428 (2012).</li>
<li>Andral, U., Si Fodil, R., Amrani, F., Billard, F., Hertz, E., Grelu, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fiber+laser+mode+locked+through+an+evolutionary+algorithm%5BTitle%5D)+AND+%22Optica%22%5BJournal%5D)">Fiber laser mode locked through an evolutionary algorithm.</a> Optica. 2 (4), 275-278 (2015).</li>
<li>Olivier, M., Gagnon, M. D., Piché, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Automated+mode+locking+in+nonlinear+polarization+rotation+fiber+lasers+by+detection+of+a+discontinuous+jump+in+the+polarization+state%5BTitle%5D)+AND+%22Opt.+Express%22%5BJournal%5D)">Automated mode locking in nonlinear polarization rotation fiber lasers by detection of a discontinuous jump in the polarization state.</a> Opt. Express. 23 (5), 6738-6746 (2015).</li>
<li>Ulrich, R., Simon, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Polarization+optics+of+twisted+single-mode+fibers%5BTitle%5D)+AND+%22Appl.+Opt%22%5BJournal%5D)">Polarization optics of twisted single-mode fibers.</a> Appl. Opt. 18 (13), 2241-2251 (1979).</li>
<li>Chong, A., Logan, L. R., Wise, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ultrafast+fiber+lasers+based+on+self-similar+pulse+evolution%3A+a+review+of+current+progress%5BTitle%5D)+AND+%22Rep.+Prog.+Phys%22%5BJournal%5D)">Ultrafast fiber lasers based on self-similar pulse evolution: a review of current progress.</a> Rep. Prog. Phys. 78 (11), 113901(2015).</li>
<li>Komarov, A., Leblond, H., Sanchez, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Theoretical+analysis+of+the+operating+regime+of+a+passively-mode-locked+fiber+laser+through+nonlinear+polarization+rotation%5BTitle%5D)+AND+%22Phys.+Rev.+A%22%5BJournal%5D)">Theoretical analysis of the operating regime of a passively-mode-locked fiber laser through nonlinear polarization rotation.</a> Phys. Rev. A. 72, 063811(2005).</li>
<li>Kobtsev, S., Smirnov, S., Kukarin, S., Turitsyn, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mode-locked+fiber+lasers+with+significant+variability+of+generation+regimes%5BTitle%5D)+AND+%22Optical+Fiber+Technology%22%5BJournal%5D)">Mode-locked fiber lasers with significant variability of generation regimes.</a> Optical Fiber Technology. 20 (6), 615-620 (2014).</li>
<li>Kobtsev, S., Kukarin, S., Smirnov, S., Turitsyn, S., Latkin, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Generation+of+double-scale+femto%2Fpico-second+optical+lumps+in+mode-locked+fiber+lasers%5BTitle%5D)+AND+%22Opt.+Express%22%5BJournal%5D)">Generation of double-scale femto/pico-second optical lumps in mode-locked fiber lasers.</a> Opt. Express. 17 (23), 20707-20713 (2009).</li>
<li>Churkin, D. V., Sugavanam, S., Tarasov, N., Khorev, S., Smirnov, S. V., Kobtsev, S. M., Turitsyn, S. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stochasticity+periodicity+and+localized+light+structures+in+partially+mode-locked+fibre+lasers%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Commun%22%5BJournal%5D)">Stochasticity periodicity and localized light structures in partially mode-locked fibre lasers.</a> Nat. Commun. 6, 7004(2015).</li>
<li>Duling, I. N. III, Chen, C. J., Wai, P. K. A., Menyuk, C. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Operation+of+a+nonlinear+loop+mirror+in+a+laser+cavity%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+J.+Quantum+Electron%22%5BJournal%5D)">Operation of a nonlinear loop mirror in a laser cavity.</a> IEEE J. Quantum Electron. 30 (1), 194-199 (1994).</li>
<li>Krempzek, K., Grzegorz, S., Kaczmarek, P., Abramski, K. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+sub-100+fs+stretched-pulse+205+MHz+repetition+rate+passively+mode-locked+Er+doped+all-fiber+laser%5BTitle%5D)+AND+%22Laser+Phys.+Lett%22%5BJournal%5D)">A sub-100 fs stretched-pulse 205 MHz repetition rate passively mode-locked Er doped all-fiber laser.</a> Laser Phys. Lett. 10, 105103(2013).</li>
<li>Shtyrina, O., Fedoruk, M., Turitsyn, S., Herda, R., Okhotnikov, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evolution+and+stability+of+pulse+regimes+in+SESAM-mode-locked+femtosecond+fiber+lasers%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Opt.+Soc.+Am.+B%22%5BJournal%5D)">Evolution and stability of pulse regimes in SESAM-mode-locked femtosecond fiber lasers.</a> J. Opt. Soc. Am. B. 26 (2), 346-352 (2009).</li>
</ol>

Les auteurs ont rien à révéler.

Il a été démontré qu&#39;il est possible d&#39;automatiser le niveau maximal de NPR lasers en anneau de fibres en utilisant une boucle de rétroaction sur la base de mesures de polarisation de sortie. Pour réaliser cette tâche, il est crucial d&#39;insérer un PSC réglable dans la cavité. Le coupleur de sortie de la cavité doit être située juste avant le polariseur afin de voir une différence entre l&#39;état de polarisation d&#39;un signal CW et un signal d&#39;impulsion (Figure 2). La biréfringence de l...

Le but de cet article est de présenter une procédure d&#39;alignement d&#39;automatisation pour obtenir le verrouillage de mode (ML) en polarisation non linéaire des lasers à fibre de rotation. Cette procédure est basée sur deux étapes essentielles: la détection du régime ML en mesurant la polarisation du signal de sortie du laser, puis la mise en place d&#39;un système de contrôle d&#39;auto-allumage pour se rendre à ML. lasers à fibre sont devenus un outil important dans l&#39;optique de nos jours. Ils sont une source efficace de la lumière proche infrarouge cohérente et ils sont en train d&#39;étendre dans la partie infrarouge moyen du spectre électromagnétique. Leur faible coût et la facilité d&#39;utilisation en ont fait une alternative intéressante à d&#39;autres sources de lumière cohérente tels que les lasers à l&#39;état solide. Les lasers à fibre peuvent également fournir des impulsions ultracourtes (100 fs ou moins) lorsqu&#39;un mécanisme ML est inséré dans la cavité de la fibre. Il existe de nombreuses façons de concevoir ce mécanisme ML, comme les miroirs de boucle non linéaires et des absorbeurs saturables. L&#39;un de ceux-ci, largement utilisé fou sa simplicité, est basée sur une rotation de polarisation non - linéaire (NPR) du signal 1,2. Il utilise le fait que l&#39;ellipse de polarisation du signal subit une rotation proportionnelle à son intensité telle qu&#39;elle se propage dans les fibres de la cavité laser. En insérant un polariseur dans la cavité, ce NPR conduit à des pertes d&#39;intensité dépendante lors d&#39;un aller-retour du signal. Le laser peut alors être forcé de ML en contrôlant l&#39;état de polarisation. En effet, les parties de haute puissance du signal seront soumis à la diminution des pertes (figure 1) et cela finira par conduire à la formation d&#39;impulsions ultracourtes de lumière lorsque le laser est activé et commence à partir d&#39; un signal bruité faible puissance. Cependant, l&#39;inconvénient de cette méthode est que le contrôleur d&#39;état de polarisation (PSC) doit être correctement aligné pour obtenir ML. Habituellement, un opérateur trouve le ML manuellement en faisant varier la position de la CFP et à analyser le signal de sortie du laser avec une vitesse photodiode, un analyseur de spectre optique ou optique d&#39;auto-corrélation non linéaire. Dès que l&#39;émission d&#39;impulsions est détectée, l&#39;opérateur cesse de faire varier la position de la CFP, étant donné que le laser est ML. Évidemment obtenir le laser à auto-allumage conduit automatiquement à un gain important en matière d&#39;efficacité. Cela est particulièrement vrai lorsque le laser est soumis à des perturbations changeantes de l&#39;alignement ou la configuration de la cavité puisque l&#39;opérateur doit passer par la procédure d&#39;alignement encore et encore. Dans la dernière décennie, différentes méthodes ont été proposées pour réaliser cette automatisation. Hellwig et al. 3 utilisé squeezers piézo-électriques pour contrôler la polarisation en combinaison avec une analyse complète de l&#39;état du signal de polarisation avec un tout-fibre division d&#39;amplitude polarimètre pour détecter ML. Radnarotov et al. 4 utilisé à cristaux liquides PSCs plaque avec une analyse basée sur le spectre RF pour détecter ML. Shen et al. , 5 utilisé presseurs piézo-électriquespour contrôler la polarisation et un / système de compteur à grande vitesse photodiode pour détecter ML. Plus récemment, une stratégie basée sur un algorithme évolutif a été présenté dans laquelle la détection est assurée par une photodiode à bande passante élevée en combinaison avec un auto-corrélateur de second ordre intensimétrique et un analyseur de spectre optique. La commande est ensuite réalisée avec deux PSCs entraînées électroniquement à l&#39; intérieur de la cavité 6. Cet article décrit un moyen novateur de détection de ML et son application à une technique d&#39;automatisation forçant le laser à fibre à ML. La détection de ML du laser est obtenue en analysant la façon dont l&#39;état de polarisation du signal de sortie varie comme l&#39;angle de la CFP est balayée. Comme on le verra, la transition vers ML est associée à un brusque changement de l&#39;état détecté en mesurant l&#39;un des paramètres de Stokes du signal de sortie de polarisation. Le fait qu&#39;une impulsion est plus intense qu&#39;un signal CW et fera l&#39;objet d&#39;une exp plus importante NPRlains ce changement. Depuis la sortie du laser est immédiatement situé avant le polariseur dans la cavité, l&#39;état d&#39;une impulsion à cet endroit de polarisation est différent de l&#39;état de polarisation d&#39;un signal CW (Figure 2) et sera utilisé pour discriminer l&#39;état ML. Les aspects théoriques de cette procédure et sa première mise en œuvre expérimentale ont été présentés dans Olivier et al. 7. Dans cet article, l&#39;accent sera mis sur les aspects techniques de la procédure, ses limites et ses avantages. Cette technique est relativement simple à mettre en œuvre et ne nécessite pas d&#39;instruments de mesure sophistiqués pour détecter l&#39;état ML et automatiser l&#39;alignement du laser pour obtenir ML. Un CFP réglable externe par le biais d&#39;une interface programmable est nécessaire. Différents CSP peuvent en principe être utilisés: piézo-électrique presseurs à cristaux liquides, des plaques d&#39;onde mis en rotation par un moteur, des cristaux magnéto-optiques ou d&#39;un o à base de PSC tout fibre motorisén presser et tordre la fibre 8. Dans cet article, celui-ci est utilisé, un tout-fibre motorisé Yao-type PSC. Pour détecter l&#39;état de polarisation d&#39;un polarimètre commercial coûteux peut être utilisé. Toutefois, étant donné que la valeur du premier paramètre de Stokes est nécessaire, un diviseur de faisceau de polarisation en combinaison avec deux photodiodes sera suffisante comme indiqué dans cet article. Tous ces composants sont peu coûteux pour les lasers à fibre largement utilisés dopées à l&#39;erbium. Une boucle de rétroaction sur la base de cette procédure peut ML trouver en quelques minutes. Ce temps de réponse est appropriée pour la plupart des applications de lasers à fibres et est comparable à celle des autres techniques existantes. En fait, le temps de réponse est limitée par l&#39;électronique utilisée pour analyser la polarisation du signal. Enfin, bien que la procédure est appliquée ici à un laser dopé à l&#39; erbium similariton 9 de fibres, il pourrait être utilisé pour n&#39;importe quel laser à fibre à base NPR dès que l&#39;équipement mentionné ci - dessus , ou ses équivalent devient disponible à la longueur d&#39;onde d&#39;intérêt.

<table><tbody><tr><td>Adaptateur à fibre nue</td><td>Bullet</td><td>NGB-14</td><td></td></tr><tr><td>Contrôleur de polarisation drop-in</td><td>General Photonics Corp.</td><td>Polarite PLC-006</td><td>Contrôleur de polarisation manuel.</td></tr><tr><td>DSP Polarimètre en ligne</td><td>General Photonics Corp.</td><td>Polarimètre POD-101D PolaDetect</td><td>avec connectivité USB/ordinateur série.</td></tr><tr><td>Couperet Fibre</td><td>Fitel</td><td>S323</td><td></td></tr><tr><td>FiberPort</td><td>Thorlabs Inc.</td><td>PAF-X-2-C</td><td></td></tr><tr><td>Banc de coupleur fixe fibre à fibre</td><td>Thorlabs Inc.</td><td>FBC-1550-APC N’importe</td><td>quel banc optique peut être utilisé. Un banc à 3 voies serait encore mieux.</td></tr><tr><td>Fusion Splicer</td><td>Fujikura</td><td>FSM-40PM</td><td></td></tr><tr><td>Contrôleur de polarisation haute résolution toutes fibres</td><td>Giga Concept Inc.</td><td>GIG-2201-1300</td><td>Contrôleur de polarisation motorisé tout fibre avec connectivité USB pour ordinateur.</td></tr><tr><td>InGaAs PIN module</td><td>Optoway</td><td>-1310</td><td>Photodiode à queue de cochon.</td></tr><tr><td>Interface de communication d’instrument</td><td>National Instruments</td><td>NI MAX</td><td>Il est livré avec des drivers National Instruments (NI-VISA, NI-DAQmx, etc.)</td></tr><tr><td>Amplificateur opérationnel</td><td>Texas Instruments</td><td>TLO81ACP</td><td></td></tr><tr><td>Powermeter</td><td>optique Newport</td><td>818-IS-1 avec 1835-C</td><td></td></tr><tr><td>Analyseur de spectre optique</td><td>Anritsu</td><td>MS9710C</td><td></td></tr><tr><td>Oscilloscope</td><td>Tektronix</td><td>TDS2022</td><td>Oscilloscope avec connectivité informatique GPIB.</td></tr><tr><td>Module séparateur de faisceau polarisant</td><td>Thorlabs Inc.</td><td>PSCLB-VL-1550</td><td></td></tr><tr><td>Ruban adhésif en film polyimide</td><td>3M</td><td>5413</td><td>Ruban pour fixer les composants sur la table sans endommager les fibres.</td></tr><tr><td>Interface de langage de programmation graphique (GPLI)Interface</td> <td>LabVIEW</td> de <td>National Instruments</td><td>pour programmer en langage de programmation G et communiquer avec les instruments de laboratoire.</td></tr><tr><td>Logiciel de contrôle du polarimètre</td><td>General Photonics Corp.</td><td>PolaView</td><td>est livré avec le polarimètre General Photonics POD-101D.</td></tr></tbody></table>

automatisation du mode de verrouillage dans un nonlinear polarisation rotation fibre laser par polarisation sortie mesures

Automation of Mode Locking in a Nonlinear Polarization Rotation Fiber Laser through Output Polarization Measurements

Lorsqu&#39;un laser est verrouillé en mode, il émet un train d&#39;impulsions ultracourtes à une fréquence de répétition déterminée par la longueur de la cavité laser. Cet article décrit une procédure nouvelle et peu coûteux à forcer le mode verrouillage dans une polarisation non linéaire laser préréglée en fibre de rotation. Cette procédure est basée sur la détection d&#39;un brusque changement de l&#39;état de polarisation de sortie lorsque le mode de verrouillage se produit. Cette modification est utilisée pour commander l&#39;alignement du contrôleur de polarisation intra-cavité afin de trouver des conditions de mode de verrouillage. Plus précisément, la valeur du premier paramètre de Stokes, varie lorsque l&#39;angle du contrôleur de polarisation est balayé et, en outre, elle subit une variation brusque lorsque le laser entre dans l&#39;état de mode verrouillé. Suivre ce brusque variation fournit un signal pratique facile à détecter qui peut être utilisé pour commander l&#39;alignement du contrôleur de polarisation et conduire le laser vers le mode verrouillage. Cette surveillance est réalisée par l&#39;alimentation d&#39;une petite partiedu signal à un analyseur de polarisation de mesure du premier paramètre de Stokes. Un changement brusque de la lecture de ce paramètre à partir de l&#39;analyseur se produit lorsque le laser entre dans l&#39;état de mode verrouillé. A ce moment, l&#39;angle requis du contrôleur de polarisation est maintenu fixe. L&#39;alignement est terminé. Cette procédure fournit un autre moyen de procédures d&#39;Automatisation existantes qui utilisent un équipement tel qu&#39;un analyseur de spectre optique, un analyseur de spectre RF, une photodiode reliée à une impulsion compteur électronique ou un système de détection non linéaire basée sur l&#39;absorption à deux photons ou génération de seconde harmonique. Il est adapté pour le mode verrouillé par une rotation de polarisation non linéaire des lasers. Il est relativement facile à mettre en œuvre, elle nécessite des moyens peu coûteux, surtout à une longueur d&#39;onde de 1550 nm, et il réduit la production et les coûts d&#39;opération engagés par rapport aux techniques mentionnées ci-dessus.

NPR lasers à fibre mode bloqué sont connus pour fournir une grande variété de régimes d&#39;impulsion tels que des impulsions Q-switch 10, impulsions ML cohérentes, des impulsions de bruit similaires, états liés d&#39;impulsions ML, harmonique ML et structures complexes d&#39;interaction ML impulsions 11. Dans le laser décrit ici, après la biréfringence de la CFP a été fixé pour être en mesure d&#39;obtenir ML, la puissance de la pompe a été ajustée pour être relati...

Un protocole de détection et d’automatisation du verrouillage de mode dans un laser à fibre à rotation de polarisation non linéaire pré-ajusté est présenté. La détection d’un changement soudain de l’état de polarisation de sortie lors du verrouillage de mode est utilisée pour commander l’alignement d’un contrôleur de polarisation intra-cavité afin de trouver des conditions de verrouillage de mode.

Automatisation du mode de verrouillage dans un Nonlinear Polarisation Rotation fibre laser par Polarisation sortie Mesures

When a laser is mode-locked, it emits a train of ultra-short pulses at a repetition rate determined by the laser cavity length. This article outlines a ...

L'objectif général de cette procédure est de détecter un verrouillage de mode automatisé dans un laser à fibre à rotation non linéaire de la polarisation préajusté. Cette procédure offre une alternative aux méthodes d'automatisation existantes basées sur un analyseur de spectre RF, un analyseur de spectre optique, un système de détection non linéaire ou un dispositif de comptage d'impulsions. Ses principaux avantages sont son coût relativement faible, sa facilité de mise en œuvre et le fait qu'elle ne nécessite qu'une petite fraction de la puissance laser à prélever pour la surveillance.Cette animation montre le concept de verrouillage de modes fondé sur la rotation non linéaire de la polarisation. Le signal est polarisé par le polariseur, puis transformé en un état de polarisation elliptique par le contrôleur de polarisation. La non-linéarité présente dans les fibres de la cavité force une rotation de cette ellipse, proportionnelle à la puissance instantanée du signal.La transmission au niveau du polariseur final favorisera ainsi les parties du signal de forte puissance, conduisant à la formation d'une impulsion. En plaçant un analyseur de polarisation juste avant le polariseur final, la détection d'une impulsion dans la cavité devient possible en discriminant entre les états de polarisation. Ceci est réalisable parce qu'une impulsion subit une rotation non linéaire de polarisation plus importante qu'un signal continu au cours d'un aller-retour dans la cavité.La première étape consiste à installer un système de laser à fibre sur une plateforme stable. Pour commencer, mettez en place la cavité en anneau laser, cœur de cette expérience, sur une table optique. Ce schéma fournit un aperçu pour l'orientation.La lumière se propage dans le sens horaire. Pour comprendre le dispositif, commencez par un polariseur. Un polariseur à fibre pigtai1é est utilisé.Il est soudé par fusion à une section de fibre revêtue de polyimide qui est insérée dans un contrôleur d'état de polarisation de type yow entièrement fibré et motorisé. La présence de ce composant est essentielle pour la procédure d'automatisation. Après le contrôleur de polarisation, placez un multiplexeur par division de longueur d'onde 980/1550 nanomètres qui est pompé par une diode laser de 976 nanomètres.Ensuite, faites passer la lumière à travers une fibre optique monomode dopée à l'erbium qui constitue le milieu amplificateur. La fibre dopée à l'erbium émet une lumière verte lorsqu'elle est pompée, comme illustré ici. La fibre dopée à l'erbium est soudée par fusion à un multiplexeur hybride à division de longueur d'onde 980/1550 nanomètres et à un isolateur 1550 nanomètres.Il est pompé par une deuxième diode laser. L'élément final du circuit de la cavité est un coupleur de sortie 50-50 qui doit être placé juste avant le polariseur. La position du coupleur de sortie de la cavité est très importante, car l'analyseur de polarisation recevra son signal d'entrée provenant de ce coupleur.Il doit être placé juste avant le polariseur afin de maximiser l'effet de la rotation de polarisation non linéaire. La sortie d'une cavité est dirigée vers un séparateur 99:1, dont 99 % constitue la sortie utilisable. Les 1 % restants passent par un contrôleur de polarisation manuel et fournissent un retour pour le verrouillage de mode automatisé.L'étape suivante consiste à connecter le contrôleur de polarisation motorisé à un contrôleur informatique. Connectez d'abord le contrôleur de polarisation à compresseur de fibre intra-cavité à son module d'entraînement. Ensuite, reliez le module d'entraînement au port USB de l'ordinateur.Retournez aux fibres de sortie du laser sur le banc et sélectionnez la sortie à 99 %. Connectez la sortie à 99 % à un analyseur de spectre optique à l’aide d’un adaptateur barefit. Allumez les lasers de pompe et rendez-vous à l’ordinateur pour démarrer l’interface de l’instrument.Utilisez l'interface pour commander le contrôleur de polarisation afin qu'il effectue 3000 pas dans le sens horaire. Pendant la rotation, le contrôleur atteindra un arrêt mécanique. Ensuite, commandez au contrôleur de polarisation d'effectuer environ un degré dans le sens antihoraire.Observer le spectre sur l'analyseur de spectre optique afin de déterminer si le verrouillage de mode a été atteint. Les spectres sont représentatifs des régimes quasi-continu et à verrouillage de mode, ainsi que du régime à commutation Q. Par rapport aux régimes quasi-continu et à commutation Q, le spectre en régime de verrouillage de mode est très large.Faites tourner le contrôleur de polarisation dans le sens inverse des aiguilles d'une montre par incréments d'un degré. Lorsque le verrouillage de mode est atteint, fixez l'angle avant de poursuivre. À ce stade, préparez-vous à rechercher les seuils de puissance de pompe.Réduisez la puissance de la pompe jusqu'à ce que le verrouillage de mode soit perdu. Augmentez ensuite la puissance de la pompe juste au-dessus du seuil de verrouillage de mode. Observez le spectre de verrouillage de mode, puis éteignez et rallumez la puissance du laser pour vous assurer que le laser se verrouille en mode de manière autonome.Pour confirmer l'état de verrouillage de modes, débranchez la fibre de l'analyseur de spectre. Branchez la fibre à un dispositif photodiodique rapide afin d'afficher un signal sur un oscilloscope. L'état de verrouillage de modes produit un train d'impulsions avec une fréquence de répétition d'environ 82 mégahertz.L'étape suivante consiste à préparer l'analyse de la polarisation du faisceau laser en sortie. Pour ce faire, utilisez un analyseur de polarisation commercial, également appelé polarimètre, et connectez-y la fibre issue du branchement 1 %. La configuration finale du matériel pour l'expérience est représentée sur ce schéma.L'ordinateur peut commander l'analyseur de polarisation. Utilisez l'ordinateur pour placer le contrôleur de polarisation à son arrêt mécanique et pour arrêter le logiciel du polarimètre. À ce stade, l'analyseur de spectre optique affiche un spectre non verrouillé en mode.Dans le logiciel du polarimètre, commencez les mesures de polarisation en cliquant sur le bouton de démarrage. Réglez le contrôleur de polarisation dans le sens inverse des aiguilles d'une montre par incréments d'un degré. En explorant la plage d'angles autorisés par le contrôleur de polarisation intra-cavité, observez l'état de polarisation à l'aide du logiciel du polarimètre.Continuez à explorer les angles jusqu'à l'observation d'un verrouillage de mode. Notez que la polarisation évolue très régulièrement avec l'angle, sauf lorsqu'un verrouillage de mode est atteint. Observez le spectre sur l'analyseur de spectre afin de vérifier la présence de la signature caractéristique du verrouillage de mode.Revenez à l'ordinateur pour continuer. Faites de nouveau tourner le contrôleur de polarisation dans le sens horaire jusqu'à ce qu'il ne puisse plus tourner. Dans le logiciel du polarimètre, préparez-vous à surveiller les paramètres de Stokes en fonction de l'angle.Ici, ils sont ordonnés de S₀ à S₃ de haut en bas. Parcourez les angles du contrôleur de polarisation par incréments d'un degré tout en enregistrant et en visualisant les valeurs de S₁, S₂ et S₃. On observe que S₁ subit une variation brutale lorsque la transition vers le verrouillage de mode se produit.Dans un langage de programmation graphique, rédigez un script qui détectera automatiquement la condition de verrouillage de mode. La logique de ce script est indiquée dans ce diagramme de flux. Fondamentalement, le script commencera avec le contrôleur d'état de polarisation en butée mécanique et augmentera progressivement son angle par incréments d'un degré, tout en lisant à chaque étape la valeur de S un fournie par le polarimètre.Dès que la valeur de S₁ augmente de plus d'une valeur seuil prédéterminée de 0,3 en une seule étape, le script s'arrêtera, car le verrouillage de mode devrait être atteint. Ensuite, exécutez le script. Cette version du script affiche l'évolution du paramètre de Stokes S₁ au fur et à mesure que l'angle augmente.Lorsque le balayage angulaire commence, le laser n'est pas verrouillé en mode. Au fur et à mesure que le contrôleur de polarisation tourne, la valeur de S un et le spectre optique du laser évoluent. Lorsque le script est terminé, le verrouillage de mode est obtenu, comme en témoigne le spectre optique large.L'étape suivante consiste à fabriquer un substitut au polarimètre commercial. Utilisez un oscilloscope relié à l'ordinateur au moyen d'une interface GPIB. Ensuite, portez votre attention sur les composants optiques du polarimètre de remplacement.Un séparateur de faisceau polarisant est positionné au centre, aligné avec trois collimateurs à ports fibres optiques FC-APC. La lumière est introduite dans le séparateur de faisceau par le port supérieur. La lumière polarisée verticalement sort du système par le port droit.La lumière polarisée horizontalement est émise par le port inférieur. L'analyseur de polarisation nécessite également la fabrication de deux circuits électroniques identiques. Ici, les deux circuits amplificateurs de transimpédance se trouvent sur la même plaque brillante.La disposition d'un circuit individuel est illustrée dans ce schéma. Tout d'abord, une photodiode en arséniure de gallium et d'indium détecte un signal de 1550 nanomètres. La photodiode est connectée à un amplificateur opérationnel, une résistance et un condensateur.La sortie du circuit est connectée à un oscilloscope et fournit une mesure de la puissance optique moyenne. Sur le banc, commencez par relier les sorties du séparateur de faisceau aux circuits. Connectez d'abord une sortie à une photodiode en arseniure de gallium et d'indium.Ensuite, reliez la sortie du circuit amplificateur transimpédance au canal un de l'oscilloscope. Allumez l'oscilloscope et le circuit amplificateur transimpédance. Débranchez la sortie à 1 % du laser du polarimètre commercial.Connectez la sortie au port d'entrée du séparateur de faisceau polarisant. Allumez le laser à une puissance de pompe arbitraire pour envoyer un signal optique de 1550 nanomètres. Sur l'ordinateur, exécutez un script pour lire la tension moyenne sur le canal un de l'oscilloscope.Revenez aux éléments optiques de l'analyseur de polarisation. Débranchez la sortie du séparateur de faisceau polarisant du photodiode. Connectez plutôt la sortie du séparateur de faisceau à un wattmètre commercial.Lisez et enregistrez la puissance optique pour cette puissance de pompe. Continuez en faisant varier la puissance du signal optique d'entrée, puis en mesurant la tension moyenne et la puissance optique. Après plusieurs mesures, le tracé de la tension en fonction de la puissance doit être linéaire.Déterminez les coefficients de cette relation linéaire. Suivez la même procédure avec la deuxième sortie du séparateur de faisceau afin d'obtenir la configuration finale de l'analyseur de polarisation. Les deux sorties de polarisation verticale et horizontale sont connectées à des circuits amplificateurs.Chaque circuit possède un canal dédié sur l'oscilloscope, qui est lu par l'ordinateur. Intégrez maintenant le nouvel analyseur de polarisation dans le processus de verrouillage de mode automatisé. Ouvrez les scripts écrits pour rechercher une discontinuité dans le phénomène de Stokes S₁ en fonction de l'angle du contrôleur de polarisation.Pour le modifier, il suffit de changer la méthode de détermination de S₁ à partir de l'appareil. Pour cet analyseur, calculez S₁ à l'aide de cette formule. Les valeurs de puissance PX et PY sont obtenues à partir de la relation linéaire mesurée entre la tension et la puissance pour chaque polarisation.Lorsque c'est terminé, lancez le script. Cette version du script affiche l'évolution du paramètre de Stokes S1 à mesure que l'angle augmente. Lorsque le balayage angulaire commence, le laser n'est pas verrouillé en mode.À mesure que le contrôleur de polarisation tourne, la valeur de S₁ et le spectre optique du laser évoluent. Lorsque le script est terminé, le verrouillage de mode est obtenu, comme en témoigne le spectre optique large. Il s'agit d'un tracé typique du paramètre de Stokes S₁ en fonction de l'angle du contrôleur d'état de polarisation motorisé.S un est calculé à l'aide des valeurs de puissance mesurées à partir d'un analyseur de polarisation non commercial. Un changement brutal se produit lorsque le laser atteint l'état de verrouillage de mode. Un script automatisé conçu pour cesser de modifier l'angle du contrôleur de polarisation en cas de discontinuité peut trouver le verrouillage de mode en quelques minutes.La procédure permet de trouver le verrouillage de mode en quelques minutes. Sa mise en œuvre n'affecte pas la conception de la cavité laser et nécessite uniquement la surveillance de 1 % du signal de sortie, laissant 99 % pour les applications prévues. Pour que la procédure fonctionne correctement, les paramètres du laser, tels que sa puissance d'excitation et la biréfringence du contrôleur de polarisation, doivent être préréglés correctement afin d'éviter des régimes de fonctionnement indésirables tels que les impulsions multiples ou les impulsions de type bruit.Des travaux supplémentaires seront nécessaires pour étudier l'applicabilité de cette procédure à différentes conceptions de lasers et à différentes longueurs d'onde de fonctionnement. Nous pensons que cette procédure pourrait être utilisée dans des systèmes de lasers à fibre commerciaux où l'on s'attend à ce que le verrouillage de modes se produise automatiquement au démarrage.

automation-mode-locking-nonlinear-polarization-rotation-fiber-laser

Research

Recherche

JoVE Journal

Engineering

Ingénierie

Nous développons et caractériser une fibre optique polymère désordonnée qui utilise transversale localisation d'Anderson comme un mécanisme de guidage d'onde du roman. Cette fibre microstructurée peut transporter un petit faisceau localisé, avec un rayon qui est comparable au rayon du faisceau de fibres optiques classiques.

Fabrication et caractérisation des polymères désordonnés fibres optiques pour Transverse localisation d&#39;Anderson de la lumière

Nous avons développé un système de biodétection sans marquage basé sur la technologie de résonateur optique connue sous le nom de résonateur évanescent optique à verrouillage de fréquence (FLOWER) qui est capable de détecter des molécules uniques en solution. Ici, les procédures qui sous-tendent ce travail sont décrites et présentées.

Simple détection de molécule libre Label-Utilisation Microtoroid optiques résonateurs

Ce travail décrit la fabrication et la caractérisation de modulateurs anisotropes en mode fuyant pour la vidéo holographique.

Caractérisation des anisotropes Leaky mode Modulateurs pour Holovideo

Nous présentons un protocole pour créer un film en temps réel d’un paquet d’ondes de rotation moléculaire à l’aide d’une configuration d’imagerie d’explosion de Coulomb à haute résolution.

Imagerie directe de Laser-driven Ultrafast moléculaire Rotation

Silicon puces photoniques ont le potentiel de réaliser des systèmes quantiques complexes intégrés. Présenté ici est un procédé pour préparer et tester une puce photonique de silicium pour la mesure quantique.

Mesure de l&#39;interférence quantique dans un anneau de silicium Résonateur Photon Source

Nous présentons une méthode de commande paramétrique pour refroidir un gaz de Fermi ultrafroid dans un piège dipolaire optique à faisceau croisé. Cette méthode élimine sélectivement les atomes de haute énergie du piège en modulant périodiquement la profondeur du piège avec des fréquences qui résonnent avec les composantes anharmoniques du potentiel de piégeage.

Refroidissement d&#39;un gaz ultrafroids Fermi Piégé par la conduite Optiquement périodique

Nous montrons comment coder le domaine complexe des faisceaux laser à l’aide d’un élément monophasé. Un interféromètre commun-chemin d’accès est utilisé pour mélanger les informations de phase affichées dans un modulateur de lumière spatial phase uniquement pour enfin récupérer le modèle de domaine complexe désirée à la sortie d’un système d’imagerie optique.

Façonner l’Amplitude et la Phase des rayons Laser à l’aide d’un modulateur de lumière Spatial Phase uniquement

Nous décrivons un système optique pour la génération de photons inconditionnels enmêlés de polarisation basé sur des effets d'interférence quantique multiples avec un système de détection pour estimer la fidélité expérimentale des photons enchevêtrés générés.

Un système photonique pour générer des photons enchevêtrés de polarisation inconditionnelle s'appuyant sur des interférences quantiques multiples

La structure de la bande photonique permet de comprendre comment les modes électromagnétiques confinés se propagent dans un cristal photonique. Dans les cristaux photoniques qui incorporent des éléments magnétiques, ces modes optiques confinés et résonnants sont accompagnés d'une activité magnéto-optique améliorée et modifiée. Nous décrivons une procédure de mesure pour extraire la structure magnéto-optique de bande par la microscopie d'espace de Fourier.

Caractérisation spectrale et optique de la caractérisation spectrale et angle des nanostructures photoniques

Une méthode est présentée pour construire un laser à fibres femtosecondes à faible coût et verrouillé par mode pour des applications potentielles en microscopie multiphoton, endoscopie et photomédecine. Ce laser est construit en utilisant des pièces disponibles dans le commerce et des techniques d'épissage de base.

Fabrication personnalisée à faible coût et utilisation verrouillée par mode d'un laser à fibres Femtoseconde à dispersion normale pour la microscopie multiphoton

Présenté ici est une méthode pour mesurer la birefringence des fenêtres sous vide en maximisant les nombres de fluorescence émis par Doppler refroidi 25Mg+ ions dans un piège à ions. La birefringence des fenêtres sous vide va changer les états de polarisation du laser, qui peut être compensé en changeant les angles azimuthal des plaques d’onde externes.

Mesure in situ de la birefringence de fenêtre sous vide utilisant 25mg+ fluorescence

Découvrez une méthode simple et économique pour détecter et automatiser le verrouillage de mode dans un laser à fibre par rotation non linéaire de polarisation. Cette approche utilise les changements d'état de polarisation pour aligner le contrôleur intracavité en temps réel.

Automatisation du mode de verrouillage dans un Nonlinear Polarisation Rotation fibre laser par Polarisation sortie Mesures

Explorer plus de vidéos