Синхронизация мод в области Фурье - Fourier domain mode locking

Базовая настройка FDML-лазера

Синхронизация мод в области Фурье (FDML) - это лазер режим метод, который создает непрерывный световой поток со свипированием по длине волны.^[1]

Лазер с синхронизацией мод в Фурье-области состоит из кольцевого резонатора длиной ${displaystyle L}$ с настраиваемым оптический полосовой фильтр и получить элемент. Для работы FDML частота настройки фильтра ${displaystyle f}$ должен соответствовать обратному полость время в оба конца ${displaystyle 1 / au = c / n * L}$ или его i-я гармоника,

{displaystyle f_ {i} = i {frac {c} {n * L}}}

,

с групповой скоростью света ${displaystyle c / n}$ в полости волокна (зависит от показателя преломления n).

Базовая конфигурация лазера FDML, как показано на рисунке, состоит из:

полупроводниковый оптический усилитель (SOA) как получить средний
оптоволоконный перестраиваемый фильтр Фабри Перо (FFP-TF) в качестве полосового фильтра
регулятор поляризации (ПК) для оптимизации поляризации для SOA
задержка волокна (ЗАДЕРЖКА) для удовлетворения требования о том, что время обратного переключения кратно обратной частоте настройки фильтра.
волоконный соединитель (FC) для разделения части световой мощности
изолятор (ISO)

Основное применение лазеров FDML - это оптической когерентной томографии.

По сути, свипированный свет FDML-лазеров можно рассматривать как аналог сильно чирпированного лазерного импульса с синхронизацией мод. Таким образом, было также изучено, как свипируемое световое поле FDML-лазера может быть сжато для генерации коротких импульсов длительностью 60 пикосекунд.^[2] Кроме того, работа предполагает, что лазеры FDML могут преодолеть ограничения обычных импульсных лазер операция. Здесь энергия световое поле оптически накапливается в волокне задержки, что позволяет генерировать импульсы высокой энергии непосредственно с малой мощностью полупроводниковый лазер. В будущем возможно появление более коротких импульсов в фемтосекундном режиме.

В последнее время быстрые и спектрально широкие развертки по длине волны FDML-лазеров использовались для стимулированного Рамановская спектроскопия (SRS) и гиперспектральная микроскопия. В SRS разность энергий между двумя лазерами используется для возбуждения режима комбинационного рассеяния света. В этом новом методе, называемом Раман с временной кодировкой (TICO),^[3] Высокая скорость развертки FDML-лазера позволяет быстро охватить широкий спектральный диапазон рамановских переходов.

Смотрите также

Режим синхронизации

использованная литература

[FDML-1] Р. Хубер, М. Войтковски и Дж. Г. Фудзимото, "Фурье-синхронизация мод (FDML): новый режим работы лазера и приложения для оптической когерентной томографии", Опт. Экспресс 14, 3225-3237 (2006 г.) )

[comp-2] Кристоф М. Эйгенвиллиг, Вольфганг Визер, Себастьян Тодор, Бенджамин Р. Бидерманн, Томас Кляйн, Кристиан Йироушек и Роберт Хубер: Пикосекундные импульсы непрерывных лазеров в Фурье-области со свипируемой длиной волны и синхронизацией мод В: Nature Communications 4, 1848 (2013).

[TICO-Raman-3] Себастьян Карпф, Маттиас Эйбл, Вольфганг Визер, Томас Кляйн и Роберт Хубер: Метод временного кодирования для волоконной гиперспектральной широкополосной стимулированной рамановской микроскопии В: Nature Communications 6, 6784 (2015).

[1]

[2]

[3]