Instituto de Máquinas Ópticas de Xangai faz progresso em lasers de fibra de femtosegundo com base no bloqueio de modo por interferômetro Sagnac torcido

Recentemente, uma equipe de pesquisa do Departamento de Tecnologia e Sistemas de Laser Espacial e Astronáutico, Instituto de Óptica e Máquinas de Precisão de Xangai, Academia Chinesa de Ciências (SIPM), propôs um interferômetro Sagnac torcido e aplicou-o a um sistema de laser de fibra para realizar o modo- inicialização automática bloqueada e modelagem de pulso, e os resultados da pesquisa relacionados foram publicados no Journal of Lightwave Technology sob o título de "modo laser de fibra de femtosegundo Os resultados da pesquisa relacionados foram publicados no Journal of Lightwave Technology sob o título de" modo de laser de fibra de femtosegundo -bloqueado por um interferômetro Sagnac torcido".
Os interferômetros Sagnac de fibra óptica têm sido amplamente utilizados nas áreas de navegação, detecção e lasers, etc. A estrutura de caminho comum dos interferômetros Sagnac tem vantagens e desvantagens. Uma delas é que não há necessidade de controle preciso do comprimento entre os caminhos ópticos, o que é essencial para uma interferometria robusta. A segunda é que a transmitância do loop de fibra Sagnac é fixa e não pode ser ajustada livremente, de modo que os lasers de fibra convencionais de modo bloqueado de nove cavidades baseados em loops interferométricos de fibra Sagnac enfrentam o problema de que o bloqueio de modo não pode ser ajustado de forma flexível.
Neste estudo, os pesquisadores propõem um interferômetro Sagnac torcido cujo viés de fase pode ser ajustado continuamente. Ao introduzir uma emenda de fusão de 90 graus no loop de Sagnac e explorar a birrefringência da fibra que preserva a polarização, uma diferença de mudança de fase linear no sentido horário e anti-horário pode ser introduzida e ajustada. Quando aplicado a um sistema de laser de fibra de nove cavidades, o início automático do bloqueio de modo pode ser alcançado definindo uma transmitância apropriada. Os resultados experimentais demonstram que, ao esticar a fibra para alterar a diferença de mudança de fase linear, o laser pode realizar a comutação de diferentes modos de operação. Ao otimizar a diferença de mudança de fase, pulsos de laser com largura de banda espectral de 31 nm e duração de pulso de 160 fs podem ser gerados a uma frequência de repetição de 24,5 MHz.
O estudo realiza o ajuste contínuo em tempo real da transmitância do anel de interferência de fibra Sagnac, que fornece maior flexibilidade e controle do laser de modo bloqueado de nove cavidades e aumenta suas perspectivas de aplicação em campos como metrologia óptica e detecção.
Este trabalho foi apoiado pela Associação de Jovens Inovadores da Academia Chinesa de Ciências, pela Fundação Nacional de Ciências Naturais da China e pela Fundação de Ciências Naturais de Xangai.

Figura 1 Diagrama esquemático do interferômetro Sagnac de fibra torcida.

Figura 2 Diagrama da configuração experimental do laser de fibra de femtosegundo baseado no modo de bloqueio do interferômetro Sagnac de fibra torcida.

Fig. 3 Modulação espectral e características no domínio do tempo para diferentes diferenças de deslocamento de fase linear no sentido horário e anti-horário e diferenças de deslocamento de fase não linear.