Sources ultrarapides infrarouges moyennes haute puissance de 2 à 5 μm basées sur une source à double longueur d'onde - Partie 5

3 Génération de fréquences différentielles de sources lumineuses ultra-rapides à haute puissance dans l'infrarouge moyen

3.1 Laser à fibre ultra-rapide à double longueur d'onde accordable haute puissance

Fig. 4. Schéma du dispositif expérimental d'un laser à fibre ultrafine à double longueur d'onde (1,55 μm/1 μm) accordable à haute puissance

Basé sur le schéma expérimental de génération de fréquences différentiellesutilisant le cristal PPLN (www.wisoptic.com)Comme le montre la figure 1, nous avons construit un ultrafas à double longueur d'onde accordable à haute puissancetDispositif laser en fibre (figure 4). Les deux impulsions proviennent de la même source de graines laser à fibres dopées à l'erbium pour éviter les différences de fréquence de répétition et assurer le décalage de phase de l'enveloppe de transporteur nul après la génération de fréquences de différence. La source de graines laser à fibre dopée à l'erbium est basée sur une structure de cavité annulaire et utilise un absorbeur satuable semi-conducteur pour le verrouillage du mode. Le laser fonctionne dans un état verrouillé en mode Soliton géré par la dispersion, étendant des impulsions ultrassement avec une longueur d'onde centrale de 1556 nm et une largeur spectrale de 22 nm. Les impulsions ont un taux de répétition de 33,3 MHz et une puissance moyenne de 1,1 MW. Après amplification non linéaire dopée à l'erbium, les impulsions sont divisées en deux chemins par un coupleur de fibres. Un chemin subit une amplification non linéaire dopée à l'erbium et une compression des fibres pour augmenter la puissance de crête, et le spectre est élargi à 1,03 μm en utilisant une fibre hautement non linéaire (HNLF). Le principe de l'élargissement spectral non linéaire est le suivant: Une fois qu'une impulsion fémle de 1,55 μm de puissance à puissance à haute puissance est entrée dans la fibre optique, elle est affectée par la dispersion et divers effets non linéaires (principalement la modulation auto-phase), provoquant le spectre considérablement à 1,2-2,1 μm. Au cours du HNLF ultérieur, la forme globale du spectre se stabilise, formant une onde dispersive résonante dans la région 1000-1200 nm. La partie courte de la longueur d'onde de cette onde dispersive (1000-1100 nm) résonne et s'améliore en raison de la correspondance des phases. La partie longue longueur d'onde de l'onde dispersive (1100-1200 nm) continue d'atténuer pendant la transmission des fibres en raison de l'appariement non phase, formant finalement un pic spectral à 1050 nm. L'impulsion subit ensuite l'élargissement des fibres, la préamplification des fibres monomcoles, l'amplification principale à double pass de fibre de cristal photonique de type tige et la compression de la paire de réseau, augmentant sa puissance moyenne à 31,5 W, correspondant à une énergie d'impulsion de 0,95 μJ. Le spectre d'impulsion de sortie et la courbe d'autocorrélation sont illustrés à la figure 5 (a, comme le montre la figure 5 (b), le spectre a une longueur d'onde centrale de 1030 nm et une pleine largeur à moitié maximum de 8,7 nm. La courbe d'autocorrélation d'impulsion illustrée à la figure 5 (b) manque un terminal distinct. Une puissance de pointe de 3,65 MW.

Fig. 5. Spectres de sortie et courbes d'autocorrélation d'impulsions du CPA dopé à l'ytterbium et à l'erbium