Лазер на волокне, легированном Er3+, с модуляцией добротности и синхронизацией мод при использовании волоконного фильтра Single-Multi-Single и пьезоэлектрика

Представлен полностью волоконный лазер на световоде, легированном Er³⁺, с активной модуляцией добротности и пассивной синхронизацией мод. Центральная длина волны лазера расположена на 1563 нм и определяется изготовленным в лаборатории линейным волоконным фильтром Single-Multi-Single (SMS). Ширина лазерного спектра составляет почти 0.1 нм. Механизм активной модуляции добротности основан на управлении состоянием поляризации с помощью пьезоэлектрика, предназначенного для сжатия сегмента пассивного волокна в кольцевом резонаторе. Для реализации самостартующего режима пассивной синхронизации мод используется нелинейное вращение поляризации. В режимах пассивной синхронизации мод средняя выходная мощность излучения составляет 2.1 мВт, частота следования импульсов – 11.96 МГц и, соответственно, энергия одиночного импульса – 0.18 нДж. При работе в режиме модуляции добротности с частотой 100 Гц средняя выходная мощность равна 1.5 мВт. Полная длительность импульса в режиме модуляции добротности составляет 15 мкс, и каждый такой импульс составлен из нескольких десятков пичков, обусловленных синхронизацией мод. Расчетная энергия выходного импульса волоконного лазера с модуляцией добротности равна около 15 мкДж, а энергия каждого импульса с синхронизованными модами составляет около 64 – 68 нДж при учете доли мощности импульса с модулированной добротностью, локализованной между такими импульсами.