SBS suprimió 2.82 kW, amplificador de fibra de 10.34 GHz usando modulación de fase p-sintonizable en tiempo real a...

Área de la Ciencia:

• Óptica y Fotónica.
• Física del láser Física del láser
• Ciencia de los materiales Ciencia de los materiales.

Sus antecedentes:

• Los láseres de fibra de onda continua de alta potencia de ancho de línea estrecha y ancho de línea estrecha son cruciales para diversas aplicaciones.
• La dispersión Brillouin estimulada (SBS) es una limitación importante para la escala de potencia en estos láseres.
• Las técnicas de supresión SBS existentes, como la modulación de secuencia ajustable por probabilidad de inversión (p-tunable), a menudo requieren hardware complejo y costoso.

Objetivo del estudio:

• Introducir un enfoque novedoso y eficiente en hardware para la supresión de SBS en láseres de fibra de alta potencia.
• Para permitir el control espectral dinámico para una mejor supresión de SBS con una complejidad y un costo reducidos.
• Para lograr una mayor escala de potencia y un funcionamiento estable de los láseres de fibra.

Principales métodos:

• Desarrolló una arquitectura de registro de desplazamiento lineal paralelo de retroalimentación (LFSR) eficiente en hardware con ajuste de probabilidad del comparador para el control en tiempo real del valor de p a velocidades de reloj de 10 GHz.
• Estableció un modelo cuantitativo de dinámica acústica-fotónica basado en ecuaciones acopladas de tres ondas dependientes del tiempo para analizar interacciones no lineales bajo modulación p-sintonizable.
• Optimizamos sistemáticamente el parámetro de modulación p-sintonizable, prediciendo y confirmando la mejora máxima del umbral de SBS en p = 0.58.

Principales resultados:

• Se logró una potencia de salida de 2.82 kW con un ancho de línea de 10.34 GHz de ancho completo a la mitad del máximo (FWHM), un aumento del 13% en comparación con la modulación de secuencia binaria pseudoaleatoria (PRBS) (2.46 kW a ~ 10 GHz de ancho de línea FWHM).
• Demostró una arquitectura LFSR paralela eficiente en hardware que permite un control preciso del valor p a altas velocidades de reloj, reduciendo significativamente el costo y la complejidad.
• Se validó el modelo teórico, confirmando la supresión máxima de SBS en el valor p optimizado.

Conclusiones:

• La solución hardware-teoría integrada proporciona un método práctico y eficaz para la supresión de SBS en láseres de fibra de línea estrecha de ancho de banda de alta potencia.
• El enfoque desarrollado permite una mayor escala de potencia y un funcionamiento estable, superando las limitaciones de los métodos anteriores.
• Este trabajo allana el camino para sistemas láser de fibra de alta potencia más accesibles y eficientes.