Повышение пиковой мощности импульсного источника лазерного излучения с применением кольцевой волоконной линии задержки

Повышение пиковой мощности импульсного источника лазерного излучения с применением кольцевой волоконной линии задержки = Increasing of Pulsed Laser Source Peak Power by Use of Ring Fiber-Optic Delay Line / В. А. Алексеев [и др.] // Приборы и методы измерений : научно-технический журнал. – 2019. – Т. 10, № 2. – С. 151-159.

Abstract

В настоящее время при создании автономных лазерных систем возникают требования в части повышения выходной мощности используемых в их составе лазерных источников при одновременном снижении энергопотребления системы. Авторами рассмотрена возможность увеличения выходной пиковой мощности импульсных лазерных источников за счет применения метода синхронного некогерентного суммирования импульсов в кольцевой волоконно-оптической линии задержки. Целью настоящей работы являлась оценка энергетической эффективности лазерных устройств, построенных на основе данного метода. Рассмотрен общий способ построения импульсного лазерного источника с применением кольцевой волоконной линии задержки, представлены его структурная схема и общий принцип действия подобных данному устройству систем. Приведены два варианта исполнения лазерных систем, построенных на основе описываемого в работе метода суммирования импульсов: с оптическим сумматором и оптическим коммутатором; со сваркой волокон взамен сумматора и оптическим коммутатором. Получены графики энергетической эффективности систем первого и второго вариантов исполнений в зависимости от числа обходов импульса в кольцевой задержке. В результате анализа работы рассмотренных устройств показано, что они позволяют увеличить пиковую мощность лазерного импульса без повышения энергии питания, при этом большей эффективностью обладает система с применением сваренных волокон взамен оптического сумматора.

Abstract in another language

At the present time, developing of autonomous laser systems requires increasing of the output power of the laser sources used in composition of those systems and at the same time reducing of the energy usage in the system. The possibility of increasing output peak power of pulsed laser sources by using the method of synchronous non-coherent beam combining in ring fiber-optic delay line is considered by authors. Objective of this work was estimating energy effectiveness of laser systems, which based on this method. General constructing method of the laser pulsed laser source with ring fiber delay line is considered, its block diagram and the general operating principle of similar systems are presented. Two versions of laser systems based on the described method of beam combining are presented: using an optical combiner and an optical switch; using fiber welding instead of a combiner and an optical switch. The graphical dependence of the energy effectiveness on the number of circulations in ring fiber-optic delay line is obtained for both versions of laser systems. As a result of the analysis of the considered devices operation, it was shown that considered systems allow to obtain increasing the peak power of a laser pulse without increasing the power supply, also the system, that use welded fibers instead of the optical combiner, has greater efficiency than system with optical combiner.