上海光機械研究所、ツイストサニャック干渉計によるモード同期に基づいてフェムト秒ファイバーレーザーを進歩

最近、中国科学院上海光学精密機械研究所（SIPM）宇宙・宇宙レーザー技術・システム部の研究チームは、ツイストサニャック干渉計を提案し、それをファイバーレーザーシステムに適用してモードを実現しました。ロックセルフスタートとパルス整形に関する研究結果が「フェムト秒ファイバーレーザーモード」というタイトルでJournal of Lightwave Technologyに掲載されました。 関連する研究結果が「フェムト秒ファイバーレーザーモード」というタイトルでJournal of Lightwave Technologyに掲載されました。 - ねじれたサニャック干渉計によってロックされています。」
光ファイバーのサニャック干渉計は、ナビゲーション、センシング、レーザーなどの分野で広く使用されています。サニャック干渉計の共通経路構造には長所と短所の両方があります。 1 つは、堅牢な干渉法に不可欠な光路間の正確な長さ制御が必要ないことです。 2つ目は、サニャックファイバループの透過率が固定されており、自由に調整できないため、サニャックファイバ干渉ループをベースにした従来の9キャビティモードロックファイバレーザでは、モードロックを柔軟に調整できないという問題に直面している。
この研究では、研究者らは位相バイアスを連続的に調整できるツイストサニャック干渉計を提案しています。 サニャック ループに 90 度の融着接続を導入し、バイアス保存ファイバーの複屈折を利用することにより、時計回りと反時計回りの線形位相シフト差を導入して調整できます。 9 キャビティファイバーレーザーシステムに適用すると、適切な透過率を設定することでモード同期の自己開始を実現できます。 実験結果は、ファイバを引き伸ばして線形位相シフト差を変化させることにより、レーザが異なる動作モードの切り替えを実現できることを示しています。 位相シフト差を最適化することにより、スペクトル帯域幅 31 nm、パルス幅 160 fs のレーザー パルスを繰り返し周波数 24.5 MHz で生成できます。
この研究により、サニャックファイバー干渉リングの透過率のリアルタイム連続調整が実現され、9キャビティモードロックレーザーの柔軟性と制御が向上し、光学計測やセンシングなどの分野での応用の可能性が高まります。
この研究は、中国科学院若手革新者協会、中国国家自然科学財団、上海自然科学財団の支援を受けました。

図 1 ツイストファイバーサニャック干渉計の概略図。

図2 ツイストファイバーサニャック干渉計のモード同期に基づくフェムト秒ファイバーレーザーの実験装置の図。

図 3 時計回りと反時計回りのさまざまな線形位相シフト差と非線形位相シフト差のスペクトル変調と時間領域特性。