CC BY
0ШКОЛА-ИОНОСРЕНЦИЯ МОЛОДЫХ УЧЁНЫХ
ЛАЗЕРНАЯ ФИЗИКА И ВОЛОКОННАЯ ОПТИКА
Перестраиваемый лазер с использованием оптического фильтра на основе конического волокна
Ширманкин Андрей В., Камынин В.А.
Институт общей физики им. А.М. Прохорова Российской академии наук, Москва Е-mail: andreishirmankin34@gmail.com
DOI: 10.24412/cl-35673-2024-1-60-62
Волоконные лазеры, в которых выходные длины волн можно перестраивать, представляют интерес в различных областях науки и техники. К примеру, данные лазеры могут быть применены в различных областях оптической связи, мониторинга загрязнения окружающей среды, обнаружения опасных газов. Кроме того, перестраиваемые лазеры также широко используются в таких областях как спектроскопия и микроскопическая визуализация.
Одним из методов создания перестраиваемых лазеров является использование оптических фильтров. Этот способ является простым в реализации. В частности, волоконные оптические фильтры имеют большое значение для проектирования полностью волоконных перестраиваемых лазерных систем [1-3].
В данной работе будет рассмотрено использование конических волокон для создания фильтра, пригодного в разработке перестраиваемого лазера.
Для создания конических волокон использовали установку Vytran GPX 3400. С помощью данной установки можно создавать конические волокна различной длины с разными диаметрами перетяжки. В эксперименте использовали коммерчески доступное одномодовое оптическое волокно SM332, имеющее диаметры сердцевины и оболочки 8 и 125 мкм, соответственно. На рис. 1 представлены волоконные конусы, изготовленные на рабочей станции GPX3400 для эксперимента, образцы имели следующие параметры: диаметр сужения 20 мкм и длина 40 мм.
Рис. 1. Профиль волоконных конусов с перетяжкой 20 мкм и длиной 40 мм.
¡ЙЖКЖЯ 22-24 октября 2024 г.
НЕ НЕДЕЛИ-
Схема лазера представлена на рис. 2. В качестве накачки использовали одномодовый лазерный диод с длиной волны 976 нм. В качестве активной среды выступало эрбиевое волокно длиной 4 м. Перестраиваемый оптический фильтр основан на изготовленном ранее коническом волокне. Данное коническое волокно изгибали с помощью микрометрической подвижки на заданный угол от 0 до 150 градусов, в результате чего происходит сдвиг длины волны генерации лазера.
Рис. 2. Схема лазера, используемого в эксперименте.
Длина волны, нм
Рис. 3. Спектры пропускания конического волокна с диаметром перетяжки 20 мкм при различных углах изгиба: 0, 30, 110, 140 градусов
В работе были зарегистрированы представленные на рис. 3 спектры генерации волоконного лазера с оптическим фильтром на основе конического волокна при различных углах его изгиба. Видно,
_ A SSSBESBXS ЛАЗЕРНАЯ ФИЗИКА И ВОЛОКОННАЯ ОПТИКА
-ПРОКОГОвСКИЕ НЕДЕЛИ-
что при увеличении угла изгиба конического волокна происходит смещение пика генерации лазера в более коротковолновую область спектра.
В данной работе была продемонстрирована возможность использования конического волокна с диаметром перетяжки 20 мкм и ее длиной 4 см в качестве оптического фильтра для волоконного лазера, работающего в ближнем ИК диапазоне.
1. Zhang L., Zhu K., Yao Y. et al., J. Micromachines. 2023, 14, 116-138.
2. Huiyun H., Xingliang L., Shumin Z. et al., J. Lightwave Technology. 2018, 37, 715-721.
3. Kieu K., Mansuripur M. J. Optics Letters. 2006, 31, 2435-2437.
