rozprawa doktorska - Wydział Fizyki, Astronomii i Informatyki ...

3.1.3. ŚWIATŁOWODOWA PĘTLA OPÓŹNIAJĄCAŚwiatłowodowa pętla opóźniająca jest istotnym elementem lasera strojonegoz synchronizacją modów wnęki. Częstotliwość pracy filtra Fabry-Perota, pozwalającana wspomnianą synchronizację, zależy zgodnie z relacją (2.64) od długości tej pętli.Autor niniejszej rozprawy miał do dyspozycji szereg pętli światłowodowych(światłowód jednomodowy Corning SMF-28) o długościach od 50 m do 4 km, coodpowiada częstotliwościom rezonansowym wnęki f wnęka od 50 kHz (dla 4 km) do4 MHz (dla 50m). Pozwala to na dobór długości wnęki lasera odpowiadającejczęstotliwości dobranej odpowiednio na podstawie charakterystyki filtra Fabry-Perota(Rys. 3. 7). Oprócz długości samej pętli należy także uwzględnić długościświatłowodów pozostałych elementów składowych wnęki lasera (półprzewodnikowywzmacniacz optyczny, izolatory, filtr Fabry-Perota oraz sprzęgacz wyjściowy), które pozsumowaniu dają długość ok. 20m.Ze względu na efekt termo optyczny dość istotnym czynnikiem dla stabilnej pracylasera może okazać się utrzymanie stałej temperatury środowiska, w którym pracujelaser. Dla 1km odcinka światłowodu zmiana temperatury o jeden stopień Kelvina możeodpowiadać zmianie długości światłowodu o kilkanaście centymetrów i w efekciezmianie częstotliwości rezonansowej wnęki o 20-30 Hz.Tłumienność użytych pętli światłowodowych szacowana jest na poziomie poniżej0,34 dB/km. Bardziej istotnym parametrem jest nachylenie krzywej dyspersjiS o (ang. zero dispersion slope) równe 0,092 ps/(nm 2 km) dla zerowej dyspersjiprzypadającej na 1317 nm.Na podstawie wartości S o i relacji (2.67) wyliczono opóźnienie grupowe w ps dlakolejnych długości fali z zakresu 1217-1417 nm w stosunku do długości fali 1317 nm,dla której dyspersja materiałowa równa jest zero (Rys. 3. 9). Biorąc pod uwagęwyliczone opóźnienia można oczekiwać większego wpływu dyspersji na pracę laseradla dużych zakresów skanowania filtra Fabry-Perota. Z drugiej strony wpływ dyspersjiwzrośnie dla dłuższych pętli światłowodowych, co odpowiada niższymczęstotliwościom rezonansowym wnęki lasera, a zatem niższym częstotliwościom pracyfiltra.67