главная   оптика   волоконная оптика   спектроскопия   лазеры   лазерные системы
 
     
 
Оптика
Волоконная оптика /
  Распространение света в оптоволокне
  Изготовление и структура оптоволокна
  Волоконные лазеры и усилители
  Волоконные усилители
  Волоконные лазеры
  Мощные оптоволоконные лазеры и усилители
  Приборы и устройства на основе оптоволокна
  Оптоволоконная связь
  Комплектующие и оборудование для работы с оптоволокном
Спектроскопия
Лазеры
Лазерные системы
Телекоммуникации и связь
 
Выставки и конференции
Новости науки и лазерной техники
 
О проекте
Ссылки

 

Некоторые аспекты дизайна волоконных усилителей

Накачка волоконных усилителей может осуществляться в прямом направлении (то есть с волной накачки, распространяющейся сонаправленно с задающим (усиливаемым) излучением), в обратном направлении, или же в двух направлениях. Направление накачки не влияет на процесс усиления малого сигнала, на выходную энергию усилителя (усилителя, работающего в режиме насыщения) и также на шумовые особенности. Двунаправленная накачка может быть использована не только для того, чтобы получить высокую мощность накачки, но в то же самое время для уменьшения шума и повышения КПД накачки.

Большинство волоконных усилителей (например, основанные на эрбии и иттербии) работают по квазитрехуровневой схеме (исключение – усилители на неодимовых волокнах). Это означает, что в ненакачанной среде у таких усилителей есть поглощение, вызванное активными ионами; только когда превышен определенный уровень возбуждения, наблюдается усиление излучение. По своей природе в квазитрехуровневой модели выше шум усилителя, однако это свойство может быть минимизировано путем определенной оптимизацией дизайна.

Накачка волоконных усилителей может осуществляться в прямом направлении (то есть с волной накачки, распространяющейся сонаправленно с задающим (усиливаемым) излучением), в обратном направлении, или же в двух направлениях. Направление накачки не влияет на процесс усиления малого сигнала, на выходную энергию усилителя (усилителя, работающего в режиме насыщения) и также на шумовые особенности. Двунаправленная накачка может быть использована не только для того, чтобы получить высокую мощность накачки, но в то же самое время для уменьшения шума и повышения КПД накачки.

Большинство волоконных усилителей (например, основанные на эрбии и иттербии) работают по квазитрехуровневой схеме (исключение – усилители на неодимовых волокнах). Это означает, что в ненакачанной среде у таких усилителей есть поглощение, вызванное активными ионами; только когда превышен определенный уровень возбуждения, наблюдается усиление излучение.
По своей природе у усилителя, работающего по квазитрехуровневой модели, выше шум, однако этот недостаток можно устранить, оптимизируя конструкцию.
Влияние оптических нелинейностей

Влияние нелинейных оптических эффектов, например, эффекта Керра, может быть весьма существенным в волоконных усилителях, особенно при усилении ультракоротких импульсов. При усилении коротких импульсов в волокне возникает сильный эффект самомодуляции фазы (self-phase modulation), а также к большому  рамановскому усилению, и, следовательно, устойчивой рамановской генерации на длине волны порядка некоторых десятков нанометров больше, чем усиленный сигнал. При работе в одночастотном режиме (с узкой полосой генерации) наибольшее значение приобретает стимулированное рассеяние Мандельштама-Бриллюэна.

Влияние нелинейностей может быть уменьшено, например, за счет увеличения площади оптической моды в волокне (но за счет более низкой эффективности усиления и возможно худшего качества луча) или уменьшения длины волокна. Последняя мера становится возможной, при использовании волокна с более высокой концентрацией легирования, но это также может привести к концентрационному тушению и уменьшению эффективности генерации.

 

 
Кафедра Лазерной техники БГТУ 'Военмех'

Онлайн-конвертер

 
         
 
  разработка сайта NINSIS   190005, Санкт-Петербург, ул. 1-я Красноармейская, д. 1
тел/факс: +7 (812) 316-49-09
www.laser-portal.ru