Name: 출력 편광 측정을 통해 비선형 편광 회전 광섬유 레이저의 모드 잠금의 자동화 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-02-28T14:00:00.000+00:00
Duration: 14 min 18 s
Description: 배우세요 비선형 편광 회전 광섬유 레이저에서 출력 편광 측정을 활용한 모드 잠금 자동화 방법을. 이 프로토콜은 비용 효율적이고 실시간으로 편광 컨트롤러를 정렬하여 레이저 기술 접근성을 높입니다.

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

저자는 전자 제품에 관한 귀중한 도움을 기독교 올리비에와 필립 크레 티앙 씨에게 감사의 말씀을, 전동 편광 제어기와 지원 기가 개념 사 에릭 지라드, 교수 실제 발레 많은 유익한 토론 상업 선광과 교수 미셸 Piché의 대출 . 자연 등 기술 (FRQNT), 자연 과학 및 캐나다의 공학 연구위원회 (NSERC)과 캐나다 여름 채용 -이 작품은 퐁 드 공들인 뒤 퀘벡에 의해 지원되었다.

1. 동력 PSC 포함 섬유 ML 섬유 레이저 설정 <ol><li> 다음과 같은 구성 요소를 수집 : 단일 모드 어븀 첨가 광섬유는 980 / 1,550 nm 파장 분할 다중 화기 (WDM) 980 / 1,550 nm의 WDM-1550 나노 절연체 하이브리드 성분 50/50 광섬유 커플러, 광 편광기 전동 PSC, 두 980 nm의 레이저 펌프 다이오드, 99/1 섬유 커플러 및 수동 인라인 PSC. </li><li> 원하는 공동 디자인에 맞게 어븀 첨가 광섬유와 다른 모든 광 중계 커넥터 요소를 잘라. 주 : 제시된 자동화 과정은 비선형 편광 회전에 따라 광섬유 레이저에 적합하다. 여기에는 솔리톤 레이저, 신장 펄스 레이저, 산성 솔리톤 레이저 similariton 레이저로 다른 운영 체제에 대한 작동합니다. 후자 정권이 실험에서 사용된다. </li><li> 레이저 공동을 구축하기 위해, 도면 (도 3에 도시 된 순서대로 공동 컴포넌트 가입 섬유 융착 접속기를 사용하여 &lt;/ STRONG&gt;). 각 융착 접속을 수행하기 전에, 깨끗한 섬유는 이소 프로필 알코올로 끝나는 및 섬유 칼 그들을 절단. 참고 : 반지 공동, 전동 PSC에서 시계 방향으로 순서에있는 레이저의 내부 구성 요소, 980 / 1,550 나노 WDM, 에르븀 첨가 광섬유, 980 / 1,550 nm의 WDM 아이솔레이터 하이브리드 구성 요소, 50/50 출력 결합기 섬유 편광자. 외부 구성 요소는 99/1 섬유 커플러 (단계 1.7 및 1.8에서 논의 된 바와 같이) 수동 인라인 PSC 있습니다. 주 : 접합부가 공동의 다른 구성 요소로 수행하기 전에 약 30 ㎝의 섬유 세그먼트는 동력 PSC에 삽입되어야한다. 표준 단일 모드 광섬유가 작동하더라도 그 컨트롤러의 나사에 의해 가해진 압력에 저항력 있으며, 따라서 장기간 지속하기 때문에, 폴리이 미드 - 코팅 된 섬유의 사용이 세그먼트에 권장된다. </li><li> 융착 접속기를 사용하여 WDMs에 펌프 레이저 다이오드에 가입하세요. 다시 말하지만, 깨끗한 섬유는 이소 프로필 등으로 끝cohol 각 융착 접속을 수행하기 전에 섬유 칼 그들을 절단. </li><li> 각각의 온도 컨트롤러 및 최신 드라이버로 레이저 다이오드를 연결합니다. </li><li> 그 구동 모듈 내부 공동 동력 야오 형 섬유 착취 PSC (도 4)을 연결 한 후 컴퓨터의 USB 포트에 구동 모듈을 연결한다. 주 : 컴퓨터의 &quot;장치 관리자&quot;에서와 같이이 포트는 번호 &quot;COM4&quot;에 의해 식별된다. </li><li> 레이저의 출력, 50/50의 커플러 포트 99/1 커플러 잇기 아직 접합하지 즉. 참고 : 99 % 포트가 사용 가능한 출력된다. 1 % 포트는 자동화 절차의 편광 상태를 모니터링하는 데 사용된다. </li><li> 1 % 포트의 섬유를 따라 수동 PSC를 삽입합니다. 이렇게하려면 나사를 제거하고 PSC를 엽니 다. 해당 슬롯에 광섬유를 삽입 한 다음 그들을 자신의 구멍에 다시 나사를 넣고 조입니다. </li><li> 각 연마 섬유 공동 스플 라이스nnector (수동 PSC 후) 1 % 포트 섬유 단부 (APC). 깨끗하고 섬유를 절단은 융착 접속을 수행하기 전에 끝납니다. </li><li> 맨 손으로 섬유 어댑터를 사용하여 광 스펙트럼 분석기 (OSA)에 99 %의 출력을 연결합니다. 주 : 후술하는 바와 같이, OSA에서 본 광 스펙트럼 레이저 ML 있는지 검사 다른 방법을 제공한다. </li><li> 폴리이 미드 필름 테이프 제대로 캐비티 섬유 성분 모두를 고정. 참고 : 섬유와 구성 요소가 같은 테이블이 진동 또는 팬이 공기를 불어 경우와 같이 어떤 조건에서 이동하는 것을 방지해야합니다. 폴리이 미드 필름 테이프는 섬유의 손상을 방지하기 위해 사용된다. </li><li> 섬유가 약간 압착되기 시작 때까지 내 공동 PSC의 조임 나사를 조입니다. </li><li> 펌프 레이저 다이오드를 켜고 레이저 다이오드 제조 업체에 의해 지정된 최대 값으로 자신의 전류를 조정합니다. </li><li> 기기의 통신 인터페이스를 시작합니다. &quot;당에서ipherals 및 인터페이스 &quot;N 500,3000, SM 선택하거나 명령&quot;유형 &quot;을 입력&quot;에, 그럼. &quot;&quot;.를 클릭 &quot;COM4를&quot;왼쪽에있는 열은 선택 &quot;열기 VISA 테스트 패널.&quot;를 클릭 &quot;입력 / 출력 그리고 &quot;조회&quot;버튼을 클릭합니다.이 그렇게하는 동안 PSC는. 시계 방향으로 0.1125 °의 3000 단계에 의해 회전 명령, PSC는 기계 정지에 도달한다. </li><li> 그리고 &quot;COM4&quot;테스트 패널, 유형 &quot;N SM, 500, -10&quot;의 &quot;선택하거나 입력 명령&quot;에서 &quot;조회&quot;버튼을 클릭합니다. PSC는 약 1 ° 시계 반대 방향으로 회전합니다. ML는 OSA의 광 스펙트럼을보고 도달되어 있는지 확인합니다. 광 스펙트럼의 반값 폭이 수십 나노 미터 (도 5)의 순서 인 경우 ML 진행한다. ML 도달하면 복굴절 고정 각도를 유지하고 1.18 단계로 간다. </li><li> ML에 도달하지 않을 경우, ML 또는 최대 각도 앗 할 때까지 1.15을 반복PSC와 네이블에 도달한다. </li><li> PSC의 최대 각도 ML이 발생하기 전에 도달하면, 조금 조임 나사를 조여 PSC의 복굴절 성을 증가시키고, 반복 ML을 얻기 위해 필요에 따라 1.14, 1.15 및 1.16만큼 단계. </li><li> ML 도달하면 자기 시작 ML 있도록 그들의 최소값 펌프 능력을 감소시킨다. ML이 손실 될 때까지이 작업을 수행하려면 펌프 능력을 감소시킨다. 그런 다음, ML이 다시 만들 것입니다 가장 작은 값으로 천천히 그들을 돌아 오게. 펌프의 전원을 끄고 다시 백업 및 자체 레이저 모드 잠금 여부를 확인. ML 안정적이고 레이저가 켜질 때마다 자동 시작할 수 있도록 펌프 능력이 약간 더 증가한다. </li></ol> 2. 출력 신호의 편광 분석 <ol><li> 상업 편광계에 1 % 탭을 연결합니다. </li><li> USB 포트를 사용하여 컴퓨터에 편광계를 연결합니다. </li><li> &quot;선택하거나 명령을 입력하십시오&quot; &quot;COM4&quot;테스트 패널의, 타이에서&quot;N SM, 500,3000를&quot;퍼가기하고 &quot;조회&quot;버튼을 클릭합니다. </li><li> 상업 편광계 제어 소프트웨어를 실행하고 &quot;시작&quot;버튼을 클릭하여 편광 측정을 시작합니다. </li><li> 그리고 &quot;COM4&quot;테스트 패널, 유형 &quot;N SM, 500, -10&quot;의 &quot;선택하거나 입력 명령&quot;에서 &quot;조회&quot;버튼을 클릭합니다. 편광계의 편광 상태를 관찰한다. </li><li> 반복 단계 2.5 내부 캐비티 PSC가 허용 각도의 전체 범위를 커버하는 데 필요한 횟수만큼. 편광 상태 ML 동시에 OSA의 광 스펙트럼의 폭을 보면서 알 수있는 바와 같이, 도달하는 특정 각도를 제외한 각도 매우 원활하게 다르다는 것을 관찰한다. </li><li> 반복 함수로서 S 1, S 2 및 S 3 스톡스 파라미터의 값을 기록 단지 분극 상태를보고하지 않고, 2.6 이번에 2.3 단계PSC의 각의의 (그림 6). 분명 이러한 값을 확인하려면 소프트웨어의 메뉴에서 &quot;측정 - → 오실로스코프&quot;을 선택하고 S 1, S 2, S 3의 평균 값을 찾습니다. 동시에 광 스펙트럼을보고 레이저 ML되는 각도를 기록한다. </li></ol> 3. 상업 편광계 측정을 사용하여 PSC의 정렬을 자동화하기 위해 피드백 루프를 설정 <ol><li> 컴퓨터의 전원을 끄십시오. </li><li> 컴퓨터의 시리얼 포트 &quot;COM1&quot;을 상업 편광계의 시리얼 포트를 연결합니다. 컴퓨터와 편광계를 다시 시작합니다. </li><li> &quot;COM1&quot;와 &quot;COM4&quot;를 통해 동력 PSC의 제어를 통해 편광계의 판독을 허용합니다 그래픽 기반 프로그래밍 언어 인터페이스 (GPLI)를 시작합니다. </li><li> GPLI에서 &quot;빈 VI&quot;을 클릭합니다. 그런 다음, &quot;창을 선택 →타일​​ 왼쪽과 오른쪽 &quot;. 참고 : 화면이 다음 두 부분으로 나눌 수 있습니다. 블록 다이어그램이 오른쪽에 표시됩니다. 다른 아이콘과 연관된 다른 기능을 이용하여 스크립트를 작성하기 위해 사용된다. 전면 패널은 왼쪽에 표시됩니다. 이는 명령 및 스크립트가 실행되는 측정을 표시하기 위해 사용된다. </li><li> GPLI의 블록도 창의 ML 자동화 스크립트를 개발하는 것은 상업적 편광계 함께 사용하도록 (도 7 참조). 참고 :이 스크립트는 편광계에서 S 1을 읽고 피드백을 제공하고 ML로 이어지는 PSC 각도의 적절한 정렬에 도달하기 위해 값을 사용합니다. ML의 검출 각도가 변경되는 바와 같이 S (1)의 변화에 불연속성을 검색함으로써 달성된다. NOTE &quot;COM4&quot;로 PSC를 제어하는​​ 데 사용되는 명령은 단계 2.3 및 2.5에 제시된 것과 동일하다. 이 명령은 S 1 읽기 </&quot;COM1&quot;을 통해 상업 편광계에 서브&gt;은 &quot;* SOP? n&quot;입니다. </li><li> &quot;저장 → 파일&quot;을 클릭하여 스크립트를 저장 한 다음 &quot;→&quot;버튼을 클릭하여 실행합니다. PSC는 다시 기계적 정지하게 된 다음 그것이 발전함에 S (1)의 값을 도시 도달 약 1 ° ML까지의 단계에 의해 회전한다. </li></ol> 4. 초보 만든 편광 분석기 구축 <ol><li> GPIB 인터페이스를 사용하여 컴퓨터에 오실로스코프를 연결한다. </li><li> 광학 벤치에서 편광 빔 스플리터 큐브 (PBS)를 넣는다. </li><li> PBS (그림 8)로 3 FC / APC 광섬유 포트 콜리메이터를 설정합니다. 주 : 포트 중 하나가 입력된다. 다른 두 신호의 X- 및 Y- 편광 성분에 대한 출력이다. </li><li> 제 1 출력에 섬유 중계 커넥터 인듐 갈륨 비소 PIN 포토 다이오드를 연결합니다. </li><li> 트랜스 impeda에 포토 다이오드를 연결NCE 회로 (그림 9). </li><li> 오실로스코프의 채널 1에 회로의 전기적 출력을 연결합니다. </li><li> 트랜스 임피던스 회로의 전원을 켭니다. </li><li> &quot;SOU CH1 : IMM MEASU;&quot;GPLI에서 명령을 사용하여 GPIB 연결을 통해 오실로스코프의 채널 1의 전압의 평균값을 읽어 오실로스코프의 채널 1을 선택, &quot;MEASU : IMM : 평균 TYPE;&quot; 측정을 정의하는 것은 평균 전압이 될 수 있습니다 &quot;: IMM : MEASU? VAL&quot; &quot;IMM : MEASU을 UNI를?&quot;마지막 값을 얻을 수 있습니다 측정 단위를 얻었다. &quot;저장 → 파일&quot;을 클릭하여 스크립트를 저장 한 다음 &quot;→&quot;버튼을 클릭하여 실행합니다. </li><li> PBS의 입력 포트에서 레이저의 1 % 출력을 연결하고 임의의 펌프 파워의 레이저를 켭니다. 이 입력에 1,550 nm의 광 신호를 전송한다. </li><li> 제 1 출력에서​​의 평균 전압을 측정합니다. 그런 다음, 섬유 중계 커넥터 포토 다이오드를 분리하고 교체그것은 상용 전원 미터로. 이 출력에서​​의 광 파워를 측정한다. </li><li> 반복 단계 4.10 입력 광 신호의 전력을 변화시키면서. 전압은 광 전력에 따라 선형 적으로 변화한다. 이 선형 관계의 계수를 찾을 수 있습니다. 참고 :이 관계는 측정 된 전압에서 P의 X를 얻는 단계 4.20에서 사용됩니다. </li><li> PBS의 제 2 출력에 두 번째 광 중계 커넥터의 InGaAs PIN 포토 다이오드를 연결합니다. </li><li> 두 번째 트랜스 임피던스 회로에 포토 다이오드를 연결합니다. </li><li> 오실로스코프의 2 채널로 회로의 전기적 출력을 연결합니다. </li><li> 트랜스 임피던스 회로의 전원을 켭니다. </li><li> &quot;SOU CH2 : IMM MEASU;&quot;GPLI에서 명령을 사용하여 GPIB 연결을 통해 오실로스코프 채널 2의 전압의 평균값을 읽어 오실로스코프의 채널 2를 선택, &quot;MEASU : IMM : 평균 TYPE;&quot; IMM : VAL 평균 전압, &quot;MEASU로 측정을 정의?4; &quot;IMM : MEASU을 UNI를?&quot;마지막 값을 얻을 수 있습니다 측정 단위를 얻었다. &quot;저장 → 파일&quot;을 클릭하여 스크립트를 저장 한 다음 &quot;→&quot;버튼을 클릭하여 실행합니다. </li><li> 임의의 펌프 파워에서 레이저를 켭니다. </li><li> 제 2 출력의 평균 전압을 측정합니다. 그런 다음, 섬유 중계 커넥터 포토 다이오드를 분리하고 상용 전원 미터로 교체합니다. 이 출력에서​​의 광 파워를 측정한다. </li><li> 반복 단계 4.18 입력 광 신호의 전력을 변화시키면서. 전압이 광 전력에 선형 적으로 변화되었는지 확인합니다. 참고 :이 선형 관계의 계수를 찾습니다. 이 관계는 측정 된 전압에서의 P (Y)을 구하는 단계를 4.20에서 사용될 것이다. </li><li> P y를 측정하는 제 2 검출기를 설정 한 후, (S = 1로 정의 제 스톡스 파라미터 S 1를 계산 ​​GPLI를 사용 <em&gt; P의 X - P y를) / (P X + P y를). 제 초보적인 편광 분석기는 이제 사용할 수 있습니다. </li></ol> 5. 자동화 공정에서 제 편광 분석기에 의해 상업 편광계 교체 <ol><li> (단계 4.9에서 수행되었을 때) 제 편광 분석기 입력에 레이저의 1 % 출력을 연결합니다. </li><li> 제 편광 분석기 (대신 상업 편광계)를 이용하여 단계 270을 반복함으로써 PSC (도 10)의 각도의 함수로서 제 스톡스 파라미터 S (1)을 측정한다. 자동으로 각 단계에서 업데이트 S 1 그래프를 관찰합니다. ML이 발생하면 (상업적 편광계를 사용하면서이 경우) S (1)의 값이 불연속 점프를 관찰한다. 참고 :이 작업을 자동 판매기를 수행 할 GPLI 스크립트를 사용ically. 이 스크립트는 1 °의 단계로 PSC의 각도 변화 (명령을 사용하여 &quot;SM, 500, -10 n&quot;전송하는 &quot;COM4&quot;)와 제에서 S (1)의 값을 판독하고 루프에 기초 각 단계에서 편광 분석기. </li><li> 대신 상업 편광계에 의해 주어진 값을 사용하는, 그래서 3.5 점에서 개발 한 스크립트를 수정, 그것은 제 편광 분석기에서 P x와 P y를 가져옵니다 다음 계산 S 1 = (P X -P Y) / (P X + P의 Y). </li><li> 3.6 단계와 유사한 방식으로 자동으로 레이저를 가하여 만든 편광 분석기를 기반으로 새로운 스크립트를 사용합니다. </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>

저자는 공개 아무것도 없어.

출력 편광 측정에 기초하여, 피드백 루프를 사용하여 NPR 광섬유 링 레이저의 ML을 자동화하는 것이 가능하다는 것을 보였다. 이 작업을 실현하기는 공동의 조정 PSC를 삽입 중요하다. 공동의 출력 결합기는 CW 신호의 편광 상태의 펄스 신호 (도 2) 사이의 차이를보기 위해 단지 편광자 전에 위치한다. ML 찾을 수 있도록 PSC의 복굴절 미리 조정되어야하며 펌프 전력은 공동으로 단일 펄스를 얻을 발생 경쟁 체제의 수를 최소화하기 위하여 단일 펄스 ML 근처 임계 값을 설정해야한다. ML 체제는 실험 기간 동안 항상 특정 방향으로 동일한 각도로 한 연소에 의해 자동으로 찾아 이유를 설명한다. ML을 검출 출력에서 측정 한 S 파라미터이다. 이 파라미터는 내부 캐비티 PSC의 각도 SW 같이 연속적으로 변화EPT. 유일한 예외는 ML에 도달하면, S (1)의 값이 다음 불연속성을 겪게된다. 작은...

이 문서의 목적은 비선형 편광 회전 파이버 레이저의 모드 잠금 (ML)를 얻는 자동 정렬 절차를 제공하는 것이다. 설정해서 자기 시동 제어 시스템의 ML에 도착 후 레이저의 출력 신호의 편광을 측정함으로써 ML 체제 검출 :이 절차는 두 가지 중요한 단계에 기초한다. 섬유 레이저는 현재 광학에서 중요한 도구가되었다. 이들은 간섭 근적외선의 효율적인 소스 및 그들은 이제 전자기 스펙트럼의 중 적외선 부분 내로 연장된다. 낮은 비용과 사용의 용이성은 고체 레이저와 같은 일관된 빛의 다른 소스들에게 매력적인 대안을 만들었습니다. 파이버 레이저는 초단 펄스 ML기구 섬유 캐비티에 삽입된다 (100 FSEC 이하)을 제공 할 수있다. 이러한 비선형 루프 거울과 포화 흡수 등이 ML 메커니즘을 설계하는 방법에는 여러 가지가 있습니다. 이들 중 하나는, 널리 사용되는 F또는 단순성은 신호 1,2- 비선형 편광 회전 (NPR)에 기초한다. 그것은 레이저 공동의 섬유에 전파로 신호의 편광 타원의 강도에 비례하는 회전을 겪는다는 사실을 이용한다. 캐비티 편광자를 삽입하여,이 NPR은 신호의 왕복 동안에 강도 의존 손실을 이끈다. 레이저는 그 편광 상태를 제어함으로써, ML에 강제 될 수있다. 효과적으로 신호의 고 전력 부분이 손실 (도 1)을 낮추기 위해 실시되고 레이저를 턴온 및 저전력 잡음 신호로부터 시작되는 경우 결국 광 초단 펄스의 형성으로 이어질 것이다. 그러나,이 방법의 단점은 편광 상태 제어기 (PSC)가 적절 ML을 얻기 위해 정렬되어야한다는 것이다. 일반적으로, 운전자는 고속 P와 레이저의 출력 신호를 PSC의 위치를​​ 변경하고 분석하여 수동 ML 발견hotodiode, 광 스펙트럼 분석기 나 비선형 광학 자동 상관기. 즉시 펄스 발광이 감지 될 때, 운전자는 레이저 ML 때문에 PSC의 위치를​​ 변화 멈춘다. 물론 자동으로 효율에 중요한 이득에 이르게 자기 시작에 레이저를 받고. 이것은 레이저 정렬 또는 조작자가 또 다시 정렬 절차를 통과해야하기 때문에 캐비티 구성 변경 섭동을받을 때, 특히 사실이다. 지난 10 년간, 다른 방법이 자동화를 달성하기 위해 제안되었다. Hellwig 외. 3 ML 검출하는 모든 섬유 분할의 진폭 편광계와 신호의 편광 상태의 완전 분석을 조합하여 편광을 제어하는 피에조 압착기를 사용했다. Radnarotov 외. (4) ML을 검출하는 RF 스펙트럼 분석에 기초하여 액정 판 PSC를 사용했다. 쉔 등. 5 압전 압착기를 사용편광 ML 검출하는 광 다이오드 / 고속 카운터 시스템을 제어한다. 최근 진화 알고리즘에 기초한 전략이되는 검출 intensimetric 2 차 상관기 및 광 스펙트럼 분석기와 조합하여 높은 대역폭의 포토 다이오드에 의해 제공되게한다. 제어 후 캐비티 내부 6 개의 전자 중심 PSC를 행한다. 이 문서는 ML에 광섬유 레이저를 강제 자동화 기술에 ML과 그 응용 프로그램을 검출하는 혁신적인 방법을 설명합니다. 레이저의 ML 검출 PSC의 각도로 스위프 신호의 출력 편광 상태가 어떻게 변하는지를 분석함으로써 달성된다. 도시 된 바와 같이, ML로 천이 출력 신호의 스톡스 파라미터 중 하나를 측정함으로써 감지 편광 상태의 급격한 변화와 관련된다. 펄스가 CW 신호보다 더 강렬하고 더 중요한 NPR 특급을받을 것이라는 사실lains이 변경. 레이저의 출력이 즉시 캐비티 편광자 앞에 위치하기 때문에,이 위치 펄스의 편광 상태는 CW 신호의 편광 상태 (도 2)에서 상이하고, ML 상태를 구별하기 위해 사용될 것이다. 이 절차와 최초의 실험 구현의 이론적 측면은 올리비에 등의 알에 발표되었다. (7). 이 글에서 강조 절차, 그 한계와 장점의 기술적 측면에있을 것입니다. 이러한 기술은 구현하기가 비교적 간단하고 ML 상태를 검출하고 ML을 얻기 위해 레이저의 배향을 자동화하는 복잡한 측정 장치를 필요로하지 않는다. 프로그램 인터페이스를 통해 외부 조정 PSC가 필요합니다. 다른 PSC를 원칙적으로 사용할 수 : 모터, 광 자기 결정 또는 전동 모든 섬유 PSC 기반 O 회전 압전 압착기, 액정, 파형 판N 조이고 섬유 (8)를 왜곡. 이 글에서, 후자는 모든 섬유 동력 야오 형 PSC를 사용한다. 고가의 상용 편광계를 사용할 수 편광 상태를 검출한다. 제 스톡스 파라미터 값이 필요하기 때문에,이 문서에 나타낸 바와 같이 단, 두 개의 포토 다이오드와 조합하여 편광 빔 스플리터는 충분할 것이다. 이러한 모든 구성 요소들은 광범위하게 사용되는 어븀 첨가 광섬유 레이저를위한 저렴하다. 이 절차에 따라 피드백 루프는 몇 분 ML을 찾을 수 있습니다. 이 응답 시간은 파이버 레이저의 대부분의 애플리케이션에 적합하며, 기존의 다른 기술들에 비교된다. 실제로 응답 시간 신호의 편광을 분석하는 전자 장치에 의해 제한된다. 절차 similariton 9 어븀 첨가 광섬유 레이저 여기 적용되었지만 마지막으로,이를 상기 언급 된 장치 또는 equivalen 자마자 임의 NPR 계 섬유 레이저에 이용 될 수있다t 관심의 파장에서 사용할 수 있습니다.

<table><tbody><tr><td>베어 파이버 어댑터</td><td>Bullet</td><td>NGB-14</td><td></td></tr><tr><td>드롭인 편광 컨트롤러</td><td>General Photonics Corp.</td><td>Polarite PLC-006</td><td>수동 편광 컨트롤러.</td></tr><tr><td>DSP 인라인 편광계</td><td>General Photonics Corp.</td><td>POD-101D PolaDetect</td><td>편광계(USB/직렬 컴퓨터 연결 가능).</td></tr><tr><td>파이버 절단기</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>고정 화이버 커플러 벤치</td><td>Thorlabs Inc.</td><td>FBC-1550-APC</td><td>모든 광학 벤치를 사용할 수 있습니다. 3방향 벤치가 더 좋을 것입니다.</td></tr><tr><td>융착 접속기</td><td>Fujikura</td><td>FSM-40PM</td><td></td></tr><tr><td>고해상도 전섬유 편광 컨트롤러</td><td>Giga Concept Inc.</td><td>GIG-2201-1300</td><td>USB 컴퓨터 연결 기능이 있는 전광섬유 전동 편광 컨트롤러.</td></tr><tr><td>InGaAs PIN PD 모듈</td><td>Optoway</td><td>PD-1310</td><td>피그테일 포토다이오드.</td></tr><tr><td>인스트루먼트 통신 인터페이스</td><td>National Instruments</td><td>NI MAX</td><td>내쇼날인스트루먼트 드라이버(NI-VISA, NI-DAQmx, etc.)와 함께 패키지로 제공됩니다</td></tr>. 연산 <tr><td>증폭기</td><td>Texas Instruments</td><td>TLO81ACP</td><td></td></tr><tr><td>광 파워미터</td><td>Newport</td><td>818-IS-1(1835-C</td><td></td></tr><tr><td>광학 스펙트럼 분석기</td><td>포함) 안리쓰</td><td>MS9710C</td><td></td></tr><tr><td>오실로스코프</td><td>Tektronix</td><td>TDS2022</td><td>GPIB 컴퓨터 연결 기능이 있는 오실로스코프.</td></tr><tr><td>편광 빔스플리터 모듈</td><td>Thorlabs Inc.</td><td>PSCLB-VL-1550</td><td></td></tr><tr><td>폴리이미드 필름 테이프</td><td>3M</td><td>5413</td><td>테이프는 섬유를 손상시키지 않고 테이블에 구성 요소를 고정합니다.</td></tr><tr><td>그래픽 프로그래밍 언어 인터페이스(GPLI)</td><td>내쇼날인스트루먼트</td><td>LabVIEW</td><td>인터페이스를 사용하여 G 프로그래밍 언어로 프로그래밍하고 실험실 기기와 통신합니다.</td></tr><tr><td>편광계 제어 소프트웨어</td><td>General Photonics Corp.</td><td>PolaView</td><td>편광계 General Photonics POD-101D와 함께 제공됩니다.</td></tr></tbody></table>

출력 편광 측정을 통해 비선형 편광 회전 광섬유 레이저의 모드 잠금의 자동화

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

레이저가 모드 잠금 될 때, 레이저 공진기 길이에 의해 결정 반복률 초단 펄스 트레인을 방출한다. 이 문서는 미리 조정 된 비선형 편광 회전 파이버 레이저의 모드 잠금을 강제 할 수있는 새로운 저렴 절차를 설명합니다. 잠금 모드가 발생하면이 절차는 출력 편광 상태의 급격한 변화의 검출에 기초한다. 이러한 변화는 모드 잠금 상태를 찾기 위해 내부 공동 편광 제어기의 배향을 명령하는 데 사용된다. 보다 구체적으로, 제 스톡스 파라미터의 값은 레이저가 모드 잠금 상태로 전환 될 때 또한, 급격한 변화를 겪게, 편광 제어기의 각도가 스위프되는 경우 다르며. 이 갑작스러운 변화를 모니터링하는 편광 제어기의 정렬 명령 모드 잠금을 향해 레이저를 구동하기 위해 사용될 수있는 실제 쉬운 검출 신호를 제공한다. 이 모니터링은 일부를 공급함으로써 달성된다편광 분석기 신호의 제 스톡스 파라미터를 측정. 레이저 모드 잠금 상태로 전환 될 때 분석기에서이 매개 변수 중 읽기에 급격한 변화가 발생합니다. 이 때, 편광 제어기 필요한 각도 고정 유지된다. 조정이 완료된다. 이 과정은 광 스펙트럼 분석기, RF 스펙트럼 분석기, 전자 펄스 카운터 또는 이광자 흡광 또는 제 고조파 생성에 기초한 비선형 검출 기법에 연결된 다이오드 같은 장치를 사용하여 기존의 자동화 절차로 대체 방법을 제공한다. 이 직선 편광 회전에 의해 잠겨 레이저 모드에 적합하다. 특히 1,550 nm의 파장에서, 저렴한 수단을 필요로 비교적 쉽게 구현할 수 있으며, 이는 전술 한 기술에 비해 발생하는 생산 및 작업 비용을 낮춘다.

NPR 모드 잠금 광섬유 레이저는 이러한 Q- 스위치 펄스 (10), 코 히어 런트 ML 펄스, 노이즈 등의 펄스, ML 펄스의 결합 상태, 고조파 ML 및 ML 11 펄스 상호 작용의 복잡한 구조로 펄스 체제의 큰 다양성을 제공하는 것으로 알려져있다. PSC의 복굴절 ML를 얻을 수 있도록 고정 된 이후 여기에 설명 된 레이저에서는, 펌프 전력은 상대적으로 단일 펄스 ML의 임계 값 근방으로 조정 하였다. 이렇게 경쟁 체제의 수가 최소로 감소되었다. 이 펌프 파워와 PSC의 각도에 따라에서 레이저 다른 체제 (도 5) 그러나 어떤 멀티 펄스 체제를 선보였다. 소음 형 펄스 (12, 13)로 인해 표준 싱글 ML 펄스가 발견되면 고정 유지 된 공동 섬유의 사전 조정을 회피했다. 실제로, 공동 디자인 역시 이러한 관점에서 중요하지만 아마도 이러한 양태는 H 충분히 조사되지오히려. 따...

사전 조정된 비선형 편광 회전 파이버 레이저에서 모드 잠금을 감지하고 자동화하는 프로토콜이 제시됩니다. 모드 잠금이 발생할 때 출력 편광 상태의 급격한 변화를 감지하는 것은 모드 잠금 조건을 찾기 위해 캐비티 내 편광 컨트롤러의 정렬을 명령하는 데 사용됩니다.

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 ...

이 실험 절차의 전체적인 목표는 사전 조정된 비선형 편광 회전 광섬유 레이저에서 자동 모드 잠금을 검출하는 것입니다. 본 절차는 RF 스펙트럼 분석기, 광학 스펙트럼 분석기, 비선형 검출 방식 또는 일시 정지 계수 장치를 기반으로 하는 기존의 자동화 절차에 대한 대안적인 방법을 제공합니다. 주요 장점은 상대적으로 비용이 저렴하고 구현이 쉬우며, 모니터링을 위해 레이저 출력의 아주 적은 일부만 분기하여 사용한다는 점입니다.이 애니메이션은 비선형 편광 회전에 기반한 모드 잠금(mode locking)의 개념을 보여줍니다. 신호는 편광자에 의해 편광된 후 편광 컨트롤러에 의해 타원 편광 상태로 변환됩니다. 공동(cavity) 내 광섬유의 현재 비선형성은 이 타원의 회전을 유도하며, 이 회전은 신호의 순간 전력에 비례합니다.따라서 최종 편광판에서의 투과는 신호의 고출력 부분의 투과를 촉진하여 펄스 형성을 유도합니다. 최종 편광판 바로 앞에 편광 분석기를 배치함으로써, 편광 상태를 구별하여 공동(cavity) 내의 펄스를 검출할 수 있습니다. 이는 펄스가 공동 내의 왕복 과정 동안 연속파(continuous wave) 신호보다 더 큰 비선형 편광 회전을 겪기 때문에 가능합니다.첫 번째 단계는 안정적인 플랫폼 위에 파이버 레이저 시스템을 구축하는 것입니다. 우선, 본 실험의 핵심인 레이저 링 공진기를 광학 벤치 위에 설치하십시오. 이 도식은 방향 파악을 위한 개요를 제공합니다.빛은 시계 방향으로 전파됩니다. 설정을 이해하기 위해 먼저 편광기부터 살펴보겠습니다. 파이버 피그테일(fiber pigtailed) 편광기가 사용됩니다.이는 전섬유 전동 요(yow) 유형 편광 상태 컨트롤러에 삽입된 폴리이미드 코팅 광섬유 섹션과 융착 접속됩니다. 이 구성 요소의 존재는 자동화 절차에 필수적입니다. 편광 컨트롤러 뒤에 976 nanometer 레이저 다이오드로 펌핑되는 980/1550 nanometer 파장 분할 다중화기를 배치하십시오.그 다음, 이득 매질인 단일 모드 에르븀 도프 광섬유에 빛을 통과시킵니다. 여기에서 보여주는 것처럼, 에르븀 도프 광섬유는 펌핑될 때 녹색으로 빛납니다. 에르븀 도프 광섬유는 하이브리드 980/1550 nanometer 파장 분할 다중화기와 1550 nanometer 격리기를 통해 융착 접속되어 있습니다.이는 두 번째 레이저 다이오드에 의해 펌핑됩니다. 캐비티 루프의 마지막 요소는 편광자 바로 앞에 배치해야 하는 50-50 출력 결합기입니다. 편광 분석기가 이 결합기로부터 입력을 받기 때문에 캐비티 출력 결합기의 위치는 매우 중요합니다.비선형 편광 회전을 극대화하기 위해 이는 반드시 편광자 바로 앞에 위치해야 합니다. 공동(cavity)에서 나오는 출력은 99:1 스플리터로 전달되며, 99%는 가용 출력으로 활용됩니다. 나머지 1%는 수동 편광 컨트롤러를 거쳐 자동 모드 잠금(mode locking)을 위한 피드백을 제공합니다.다음 단계는 전동 편광 컨트롤러를 컴퓨터 컨트롤러에 연결하는 것입니다. 먼저 공동 내 섬유 스퀴저(intercavity fiber squeezer) 편광 컨트롤러를 구동 모듈에 연결하십시오. 그런 다음 구동 모듈을 컴퓨터의 USB 포트에 연결하십시오.벤치 위에 있는 레이저 출력 파이버로 돌아가 99% 출력을 선택하십시오. barefit 어댑터를 사용하여 99% 출력을 광학 스펙트럼 분석기에 연결하십시오. 펌프 레이저를 켜고 컴퓨터로 이동하여 기기 인터페이스를 시작하십시오.인터페이스를 사용하여 편광 컨트롤러를 시계 방향으로 3000단계 회전시키십시오. 회전하는 동안 컨트롤러가 기계적 정지 지점에 도달하게 됩니다. 그런 다음, 편광 컨트롤러를 시계 반대 방향으로 약 1도 회전시키십시오.광학 스펙트럼 분석기에서 스펙트럼을 관찰하여 모드 잠금(mode-lock) 상태에 도달했는지 확인합니다. 제시된 스펙트럼은 모드 잠금된 준연속파(quasi-continuous) 및 Q-스위칭(Q-switched) 영역을 나타냅니다. 준연속파 및 Q-스위칭 영역과 비교했을 때, 모드 잠금 스펙트럼은 매우 넓게 나타납니다.편광 컨트롤러를 1도씩 반시계 방향으로 회전시킵니다. 모드 잠금(mode-lock)에 도달하면, 다음 단계로 넘어가기 전에 각도를 고정하십시오. 이 시점에서 펌프 출력 임계값을 탐색할 준비를 합니다.모드 잠금이 해제될 때까지 펌프 출력을 낮춥니다. 그런 다음 펌프 출력을 모드 잠금 임계값보다 약간 높은 수준까지 올립니다. 모드 잠금 스펙트럼을 관찰한 후, 레이저 전원을 껐다가 다시 켜서 레이저가 스스로 모드 잠금이 되는지 확인합니다.모드 잠금 상태를 확인하려면, 스펙트럼 분석기에서 광섬유를 분리하십시오. 광섬유를 고속 포토다이오드 설정에 연결하여 오실로스코프에 신호를 표시합니다. 모드 잠금 상태에서는 약 82 megahertz의 반복률을 갖는 펄스 트레인이 생성됩니다.다음 단계는 레이저 출력의 편광을 분석하기 위한 준비 과정입니다. 이를 위해 편광 분석기(polarimeter라고도 함)를 사용하여 1% 탭의 광섬유를 입력하십시오. 실험을 위한 최종 장비 배치는 이 모식도에 나와 있습니다.컴퓨터를 통해 편광 분석기를 제어할 수 있습니다. 컴퓨터를 사용하여 편광 컨트롤러를 기계적 정지 위치로 설정하고 편광계 소프트웨어를 종료하십시오. 이 시점에서 광학 스펙트럼 분석기에는 비모드 잠금(non-mode locked) 스펙트럼이 표시됩니다.편광계 소프트웨어에서 시작 버튼을 클릭하여 편광 측정을 시작합니다. 편광 컨트롤러를 시계 반대 방향으로 1도씩 단계적으로 조정하십시오. 공동 내 편광 컨트롤러가 허용하는 각도 범위를 탐색하면서, 편광계 소프트웨어를 통해 편광 상태를 관찰합니다.모드 잠금(mode-locking)의 증거가 나타날 때까지 각도를 계속 탐색하십시오. 모드 잠금에 도달하는 지점을 제외하고는 편광이 각도에 따라 매우 부드럽게 유지된다는 점에 유의하십시오. 스펙트럼 분석기에서 스펙트럼을 관찰하여 모드 잠금의 특징이 분명하게 나타나는지 확인하십시오.컴퓨터로 돌아가 작업을 계속합니다. 다시 한번 편광 컨트롤러를 더 이상 회전하지 않을 때까지 시계 방향으로 회전시킵니다. 편광계 소프트웨어에서 각도의 함수로 스토크스 파라미터를 모니터링할 준비를 합니다.여기서는 위에서 아래로 S zero부터 S three까지 순서대로 배열되어 있습니다. S one, S two, S three의 값을 기록하고 관찰하면서 편광 컨트롤러의 각도를 1도씩 증분하며 조정하십시오. 모드 잠금(mode-locking)으로 전이될 때 S one이 급격하게 변하는 것을 확인할 수 있습니다.그래픽 프로그래밍 언어를 사용하여 모드 잠금 조건을 자동으로 찾는 스크립트를 작성하십시오. 이 스크립트의 로직은 본 플로우차트에 제시되어 있습니다. 기본적으로, 스크립트는 편광 상태 컨트롤러를 기계적 정지 위치에서 시작하여, 각 단계마다 폴라리미터의 S1 값을 읽으면서 각도를 1도씩 증가시킵니다.S1 값이 단일 단계에서 미리 설정된 임계값인 0.3보다 더 크게 증가하면, 모드 잠금(mode-locking)이 달성된 것으로 간주하여 스크립트가 중지됩니다. 다음으로, 스크립트를 실행하십시오. 이 버전의 스크립트는 각도가 증가함에 따른 스토크스 파라미터 S1의 변화를 보여줍니다.각도 스윕이 시작될 때, 레이저는 모드 잠금 상태가 아닙니다. 편광 컨트롤러가 회전함에 따라, S1 값과 레이저의 광학 스펙트럼이 변화합니다. 스크립트가 완료되면, 넓은 광학 스펙트럼에서 확인할 수 있듯이 모드 잠금이 달성됩니다.다음 단계는 상용 편광계를 대체할 장치를 만드는 것입니다. GPIB 인터페이스를 통해 컴퓨터와 연결된 오실로스코프를 사용하십시오. 이어서, 대체 편광계의 광학 부품에 주의를 기울이십시오.중앙에는 세 개의 FC-APC 광섬유 포트 콜리메이터와 정렬된 편광 빔 분할기가 있습니다. 빛은 상단 포트를 통해 빔 분할기로 입력됩니다. 수직 편광된 빛은 오른쪽 포트를 통해 시스템 밖으로 나옵니다.수평 편광된 빛이 하단 포트에서 출력됩니다. 편광 분석기 또한 동일한 전자 회로 두 개를 제작해야 합니다. 여기서는 두 개의 트랜스임피던스 증폭기 회로가 동일한 브라이트 보드 위에 구성되어 있습니다.개별 회로의 배치가 이 도표에 나와 있습니다. 먼저, 인듐 갈륨 비소 포토다이오드가 1550 nanometer 신호를 검출합니다. 이 포토다이오드는 연산 증폭기, 저항기 및 커패시터에 연결되어 있습니다.회로의 출력단은 오실로스코프에 연결되어 평균 광출력을 측정합니다. 실험대에서 빔 스플리터 출력을 회로에 연결하기 시작하십시오. 먼저, 하나의 출력단을 인듐 갈륨 비소 포토다이오드에 연결하십시오.다음으로, 트랜스임피던스 증폭기 회로의 출력을 오실로스코프의 1번 채널에 연결합니다. 오실로스코프와 트랜스임피던스 증폭기 회로의 전원을 켭니다. 상용 편광계에서 레이저의 1% 출력을 분리합니다.출력을 편광 빔 분할기의 입력 포트에 연결합니다. 임의의 펌프 출력에서 레이저를 켜서 1550 nm 광신호를 보냅니다. 컴퓨터에서 오실로스코프의 1번 채널 평균 전압을 읽는 스크립트를 실행합니다.편광 분석기의 광학 소자로 돌아갑니다. 편광 빔 분할기의 출력을 포토다이오드에서 분리하십시오. 그 대신 빔 분할기 출력을 상용 전력계에 연결하십시오.해당 펌프 출력에서의 광출력을 읽고 기록하십시오. 이어서 입력 광신호의 출력을 변화시키며 평균 전압과 광출력을 측정하십시오. 여러 번의 측정을 거치면, 전압 대 출력 그래프가 선형으로 나타나야 합니다.이 선형 관계의 계수를 결정하십시오. 빔 스플리터의 두 번째 출력에 대해서도 동일한 절차를 수행하여 최종 편광 분석기 설정을 완료하십시오. 수직 및 수평 편광 출력은 모두 증폭기 회로에 연결됩니다.각 회로는 컴퓨터로 읽어 들이는 전용 오실로스코프 채널을 갖추고 있습니다. 이제 새로운 편광 분석기를 자동 모드 잠금 과정에 통합하십시오. 편광 컨트롤러 각도에 따른 스토크스 현상 S1의 불연속성을 탐색하기 위해 작성된 스크립트를 여십시오.이를 수정하려면 장치에서 S one을 결정하는 방법만 변경하면 됩니다. 이 분석기의 경우, 다음 공식을 사용하여 S one을 계산하십시오. 전력 값 PX와 PY는 각 편광에 대해 측정된 전압과 전력 사이의 선형 관계에서 구할 수 있습니다.완료되면 스크립트를 실행하십시오. 이 버전의 스크립트는 각도가 증가함에 따라 스토크스 파라미터(Stokes parameter) S1의 변화를 보여줍니다. 각도 스윕이 시작될 때 레이저는 모드 잠금(mode-locked) 상태가 아닙니다.편광 컨트롤러가 회전함에 따라 S1 값과 레이저의 광학 스펙트럼이 변화합니다. 스크립트가 종료되면 넓은 광학 스펙트럼에서 확인할 수 있듯이 모드 잠금(mode-locking)이 달성됩니다. 이는 전동 편광 상태 컨트롤러의 각도에 따른 스토크스 파라미터(Stokes parameter) S1의 전형적인 그래프입니다.S one은 비상용 편광 분석기에서 측정된 전력 값을 사용하여 계산합니다. 레이저가 모드 잠금 상태에 도달하면 급격한 변화가 일어납니다. 불연속 지점에서 편광 컨트롤러 각도 조절을 중단하도록 작성된 자동화 스크립트를 통해 몇 분 이내에 모드 잠금을 찾을 수 있습니다.이 절차를 통해 몇 분 내에 모드 잠금(mode-locking)을 구현할 수 있습니다. 이 방법의 구현은 레이저 공진기 설계에 영향을 주지 않으며, 출력 신호의 1%만 모니터링하면 되므로 나머지 99%를 의도한 응용 분야에 사용할 수 있습니다. 이 절차가 제대로 수행되도록 하려면, 다중 펄스(multiple pulsing)나 노이즈 유사 펄스(noise-like pulses)와 같은 원치 않는 동작 모드를 방지하기 위해 펌프 출력 및 편광 컨트롤러의 복굴절과 같은 레이저 파라미터를 적절하게 사전 조정해야 합니다.이 절차를 다양한 레이저 설계 및 작동 파장에 적용할 수 있는지 연구하기 위해 추가적인 작업이 필요할 것입니다. 우리는 이 절차가 기동 시 자동으로 모드 잠금(modelocking)이 일어날 것으로 예상되는 상업용 파이버 레이저 시스템에 활용될 수 있을 것이라고 믿습니다.

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

Research

연구

JoVE Journal

Engineering

공학

우리는 새로운 도파 메커니즘으로 가로 앤더슨 지역화를 사용 무질서 폴리머 광섬유의 개발과 특성. 이 마이크로 구조 광섬유는 기존의 광섬유 빔 반경에 필적 반경 작은 지역화 된 빔을 수송 할 수 있습니다.

빛의 통과 앤더슨 현지화 무질서 폴리머 광섬유의 제조 및 특성

우리는 용액에서 단일 분자를 감지할 수 있는 FLOWER(Frequency Locking Optical Whispering Evanescent Resonator)로 알려진 광학 공진기 기술을 기반으로 하는 무표지 바이오센싱 시스템을 개발했습니다. 여기에서는 이 작업의 이면에 있는 절차를 설명하고 제시합니다.

Microtoroid 광 공진기를 사용하여 라벨이없는 단일 분자 검출

이 작업은 홀로그램 비디오용 이방성 누출 모드 변조기의 제작 및 특성화를 설명합니다.

Holovideo에 대한 이방성 새는 모드 변조기의 특성

고해상도 쿨롱 폭발 이미징 설정을 사용하여 분자 회전파 패킷의 실시간 동영상을 만들기 위한 프로토콜을 제시합니다.

레이저 기반 초고속 분자 회전의 직접 이미징

실리콘 광자 칩은 복잡한 통합 양자 시스템을 실현할 수있는 잠재력을 가지고있다. 제조 양자 측정을위한 광 실리콘 칩을 테스트하기위한 방법에 여기에 제시 하였다.

실리콘 링 공진기 광자 소스에서 양자 간섭 측정

교차 빔 광학 쌍극자 트랩에서 초저온 페르미 가스를 냉각하는 파라메트릭 구동 방법을 제시합니다. 이 방법은 트랩 전위의 무조화 성분과 공명하는 주파수로 트랩 깊이를 주기적으로 변조하여 트랩에서 고 에너지 원자를 선택적으로 제거합니다.

정기 간행물 운전하여 광학적 갇혀 초저온 페르미 가스를 냉각

우리는 단일 위상 요소를 사용 하 여 레이저 광선의 복잡 한 필드를 인코딩하는 방법을 보여 줍니다. 공통 경로 간섭계는 위상 전용 공간 가벼운 변조기 마침내 광학 이미징 시스템의 출력에서 원하는 복잡 한 필드 패턴을 검색 하로 표시 되는 단계 정보를 혼합 채택 된다.

진폭 및 위상 레이저 광선의 위상 전용 공간 가벼운 변조기를 사용 하 여 형성

우리는 생성된 얽힌 광자의 실험 적 충실도를 추정하기 위한 검출 방식과 함께 여러 양자 간섭 효과를 기반으로 무조건 편광 얽힌 광자의 생성을 위한 광학 시스템을 설명합니다.

다중 양자 간섭을 기반으로 무조건 편광 얽힌 광자를 생성하기 위한 포토닉 시스템

포토닉 밴드 구조는 제한된 전자기 모드가 포토닉 크리스탈 내에서 전파되는 방식을 이해할 수 있게 해줍니다. 자기 원소를 통합하는 포토닉 크리스탈에서는 밀폐 및 공진 광학 모드와 같은 강화되고 수정된 자기 광학 활동이 수반됩니다. 우리는 푸리에 공간 현미경검사법에 의해 자기 광학 대역 구조를 추출하는 측정 절차를 기술합니다.

광나노구조체의 스펙트럼 및 각도 해결 된 자기 광학 특성 분석

다광자 현미경, 내시경 검사 및 광의학에서 잠재적 인 응용 분야에 대한 사용자 정의 저비용, 모드 잠금 펨토초 섬유 레이저를 구축하는 방법이 제시된다. 이 레이저는 시판되는 부품과 기본 접합 기술을 사용하여 제작되었습니다.

다광자 현미경을 위한 저비용 맞춤형 제작 및 모드 잠금 작동 의 모든 정상 분산 펨토초 섬유 레이저

여기에 제시된 이온 트랩에서 도플러가방출한 형광 수를 최대화하여 진공 창의 자작나무를 측정하는+ 방법이다. 진공 창의 자폐는 외부 파판의 아지무탈 각도를 변경하여 보상 할 수있는 레이저의 편광 상태를 변경합니다.

25Mg+ 형광을 사용하여 진공 창 비류의 현장 측정

배우세요 비선형 편광 회전 광섬유 레이저에서 출력 편광 측정을 활용한 모드 잠금 자동화 방법을. 이 프로토콜은 비용 효율적이고 실시간으로 편광 컨트롤러를 정렬하여 레이저 기술 접근성을 높입니다.

출력 편광 측정을 통해 비선형 편광 회전 광섬유 레이저의 모드 잠금의 자동화

더 많은 동영상 탐색