游标腔(FP)

Vernier–Michelson 型腔中两个Nd:YAG激光的相干组合
1 介绍
质量要求在许多应用场合,如精密加工。

现在可以Diode-pumped固态激光器达到极高的功率与always-increasing力量可以从半导体激光。

泵配置不同已经被实验证实,但是纵向抽了证明是最有效的方法。

然而,高抽水平产生强烈的热影响鱼杆。

这些效应一个严重的限制就可以加激光的亮度,主要是一个空间多通道排放或严重如果一个量级功率损失雷射光束保持[1,2]。

为了避免热影响纵向抽的话,三个方向进行了探讨。

解决问题的第一直接热畸变的赔偿一个适当的补偿元件,可被动语态或主动[3,4]。

另一个方向就是降低在活跃的热畸变中由改进冷却的工艺,基于end-cooling[5],或在复合材料晶体[6]。

这些效应一个严重的限制就可以加激光的亮度,主要是一个空间多通道排放或严重如果一个量级功率损失雷射光束保持[1,2]。

为了避免热影响纵向抽的话,三个方向进行了探讨。

解决问题的第一直接热畸变的赔偿一个适当的补偿元件,可被动语态或主动[3,4]。

另一个方向就是降低在活跃的热畸变中由改进冷却的工艺,基end-cooling[5],或在复合材料晶体[6]。

第三个研究提出了endpumping轴,在一个中等水平、多杆腔内传播特定的几何形状。

该方法的主要优点来自适度热扭曲彼此。

诱导激光晶体相比较单-增益介质激光激光生产相同的力量。

可以是单一振环或一个线性谐振器(6、7),或多轴腔使用额外的光学元件衍射等元素对连贯将所有波在一个单一的输出梁[10]。

本研究属于这第三个方法。

它的目标是把发出的光束几个放大介质安排在一个单一的谐振器。

研究建筑是基于迈克尔逊新方法。

这种类型的谐振器,也叫迪Domenico-Seidel腔,过去就曾被使用过纵向模式选择和利用气激光[11、12]。

在下面,我们第一次报告一个简单的分析Vernier-Michelson行为对激光(VML)[13]有两个获得地区。

然后,在实验的一部分,我们比较性能erot标准线性Fabry-P´激光、事件由一个光纤耦合半导体激光器泵浦激光、与有两个激光晶体,VML两泵。

2 Vernier-Michelson腔的行为分析
图1描述了设置VML的空腔内。

由于分光镜,BS,两种不同谐振腔光长度L1 + Lc)和(L2 + Lc)共享一个共同的段,输出couplerMc关闭。

放大是由两个放大介质(AM)位于两个独立的武器(一个andB)的laserwhich输出耦合器是相反的。

我们称之为G1和G2过境的权力增加武器(A)和(B),分别。

镜子M1和M2都应该有一个最大反射率,并在分光镜就是这样,它的反射率及其透射比是等于1/2。

2.1 被动腔
WithG1 = G2 = 1,用循环领域[14],等效功率反射率要求积极的干涉从普通的部分片段看到[Mc.BS]众所周知,并由公式（1）给出。

传播阶段是沿着胳膊转移(A)和(B),分别是ν太阳穴频率和c语言中,快速的光。

作为一名的passiveMichelson干涉仪腔内光谱滤波和到目前为止一直被使用了财产。

相对应的频率梳对两腔的纵向模式(Lc + L1)(Lc + L2)可导致一个周期性的巧合,决定之游标的考虑。

图2说明了一个典型的频率传递函数的激光腔内展示了迈克叠加(见图2 c)两个梳子光谱的时期Δνx和Δνy(图2 a和b分别为平等的振幅。

正如预期的那样,研究干扰频谱调制用一个时期Δφ= c2 | L2。

L1 |。

图2表示游标的考虑。

梳子谱时间的Δνx Lc + L1长腔。

梳子谱Δνx b的时期一
个Lc + L2长腔。

c的叠加理论梳理光谱两个Δν1调制和Δν2时期用一段时间。

2．2 主动腔
让我们考虑活跃的空腔内。

这个策略的VML的频谱取决于大小和饱和特性的两个增益介质。

共振的数量模式是有限的,像往常一样的增益带宽,当ΔL = | L2。

L1 |是足够短,只有一台共振模式与激光的增益带宽重叠。

在这种情况下,摘要干涉式波性质的激光成为一个缺点。

改变之间的长度两臂的迈克尔逊激光腔的一部分,小得象波长的一小部分,转变的两腔的纵向模式[15]。

因此,共振频率就会以外的增益带宽和激光振荡可以吗停止。

在这种情况下,激光器的输出将是不稳定的没有一个伺服控制使用。

这个问题可能是很容易避免增加ΔL长差异这样共振模式几套始终保持了激光增益带宽。

VML的组合,分析了功率效率考虑耦合部分权力在分光镜在比较与分数的权力反射回共同谐振腔的手臂(见图1)。

结合强烈的依赖获得效率损失两臂之间的差异VML的A和B。

在稳态政权,收益往返者必须照价赔偿损失后,在干涉仪:通用汽车βM = 1×[16],在总经理和βM分别表示过境的功率增益和损耗因子的迈克尔逊激光。

VML的表达得到了GM(1),考虑到交通G1和G2在电力收益摘要干涉式波激光武器公式（3）描述VML的能量的行为,我们假设激光只为那一套频率涉及最低损失,激光模式,寓意cosΔφ= 1.然后G的表达式变成公式（4）。

Michelson的激光峰值有公式（5）所给，这在cosΔφ = 1下可以推导出公式（6）。

在下面,我们把这个精力充沛的行为与标准Fabry-P′erot激光(FPL)。

初级管制被选是完全相同的两条基本谐振器吗VML腔的[M1 .Mc]或[M2 .Mc]。

这稳态政权的初等线性激光相对应分别以1和GL2βL2 = 1。

因为[M1 .Mc]和[M2 .Mc]都是相同的,值得借鉴βL1损失和βL2因素是平等的:βL1= βL2= βL,然后GL1= GL2= GL。

我们做出假设：βL等于Vernier-Michelson腔的传输损耗因子βM。

注意迈克的额外损失的配置由于程度的平衡干扰领域在分光镜考虑了在通用的术语。

然后,赔偿损失的腔内增益在之后的一个来回了三反谐振腔GMβL = 1,这意味着通用= GL得到一个公式（7）。

第一种情况,我们认为平衡的成果G1 = G2。

这些参数,为代表的网络的力量每个手臂上得到激光,包括饱和的影响。

在这种情况下,我们认为抽水几何学,抽送来源和腔内模式都是相同的。

因此,I1和I2感应强度的领域在每个循环旅行手臂干涉仪是平等的。

他们也等于由反射镜[M1−Mc] or [M2−Mc]组成的初级线性腔场的强度IL根据(7)。

在这种情况下，在分束器上就没有干涉损耗。

,I1和I2感应强度理论相结合100%的效率。

因此,在普通强度两臂的强度玻璃钢集成电路。

在理想方案,它是可能的操作连组合,以最高的效率、两个标准线性的雷射。

现在让我们考虑第二种情况下当两个收获是不同的: 公式（8）。

根据公式(4)(6)（8）推理得到这不同结果所带来的额外损耗，见公式（9）。

结合激光的两条基本会忍受因为即使获得不平衡微分增益只会增加50%的腔内亏损增加了1%,这是期待弱影响性能的激光高增益使(图3)。

3 实验结果
我们描述了实验相结合的通过两个线性激光VML的(图4)。

在每一个分支摘要干涉式波激光,钕YAG水晶是被事件由一个fibre-coupled二极管泵浦激光。

这两个基本不同的激光腔长Lc + L1和Lc + L2有一个相同的结构,基于两个平面反射镜吗和一个积极的镜头。

因为进行了试验研究只。