Geração e propagação de pulsos em laser a fibra dopada com Érbio com cavidades ultralongas
Tipo
Tese
Data de publicação
2012-11-01
Periódico
Citações (Scopus)
Autores
Saito, Lúcia Akemi Miyazato
Orientador
Souza, Eunézio Antônio de
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Membros da banca
Matos, Christiano José Santiago de
Aguiar Neto, Benedito Guimarães
Fragnito, Hugo Luis
Romero, Murilo Araújo
Aguiar Neto, Benedito Guimarães
Fragnito, Hugo Luis
Romero, Murilo Araújo
Programa
Engenharia Elétrica
Resumo
O laser de fibra dopada com Érbio é apresentado nesta tese numa nova configuração: cavidade ultralonga, com dimensão da ordem de dezenas de quilômetros. Foram investigados
os mecanismos responsáveis pela formação e evolução do pulso em cavidades com comprimentos de 16,4 m a 100,8 km operando em regime de acoplamento de modos ativo na
taxa de repetição de 1 GHz. A variação da largura dos pulsos e da potência de pico nestes lasers definem três regimes de propagação no interior das cavidades sendo possível identificar
os mecanismos responsáveis pela formação e evolução em cada um destes regimes, dependendo da relação entre o comprimento da cavidade (Lcav) e o comprimento de dispersão
(LD) e também em relação ao comprimento não-linear (LNL). Quando Lcav é menor que LD e LNL, não há efeito dispersivo e não-linearidades apreciáveis na evolução do pulso, obtendo-se aproximadamente 30 ps. Neste regime, a duração final é determinada pela teoria de acoplamento de modos ativo. Para Lcav menor que LD mas ~LNL, a evolução do pulso é dominado pela não-linearidade onde a automodulação de fase resulta em alargamento espectral. Além disso, para cavidades mais longas que 12,6 km, Lcav ~ LD e Lcav mais longo que LNL, a duração do pulso na saída aumenta proporcionalmente com a dispersão acumulada e ocorre a propagação de pulsos sob efeito solitônico. Complementando o estudo, o laser na
configuração em laboratório é comparado com o laser montado em campo, sendo utilizado em ambos 50 km de fibra padrão. O laser à fibra dopada com Érbio é modulado ativamente com taxa de repetição variando entre 1 e 10 GHz gerando pulsos de 35,2 a 68,7 ps. A duração dos pulsos gerados em frequências altas está de acordo com a teoria de Kuizenga-Siegman. No entanto, em baixas frequências os pulsos têm potência de pico intracavidade alta o que permite que haja a formação de pulsos solitônicos na propagação. Dependendo do nível da potência de bombeamento, da taxa de repetição e do comprimento da cavidade, os dois lasers
podem operar em acoplamento de modos ativo ou sob a influência do regime solitônico que trava a duração do pulso de acordo com a dispersão e comprimento da cavidade. Devido à robustez do sóliton, esta condição elimina a maior parte da influência do ambiente no acoplamento de modos do laser na configuração em campo, tornando os dois lasers muito
similares.
Descrição
Palavras-chave
laser à fibra dopada com Érbio , cavidade ultralonga , laser em anel , acoplamento de modos ativo , propagação de pulso , efeito solitônico , rede KyaTera , Erbium fiber laser , ultralong cavity , ring laser , actively modelocking , pulse propagation , soliton effect , KyaTera network
Assuntos Scopus
Citação
SAITO, Lúcia Akemi Miyazato. Geração e propagação de pulsos em laser a fibra dopada com
Érbio com cavidades ultralongas. 2012. 92 f. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica) - Universidade Presbiteriana Mackenzie, São Paulo, 2012.