فإن الكتاب أود أن أشكر المسيحي اوليفييه وفيليب كريتيان للمساعدة قيمة بشأن الالكترونيات، إريك جيرارد في جيجا مفهوم شركة للحصول على الدعم مع وحدة تحكم الاستقطاب الآلية، أستاذ حقيقية فاليه للحصول على القرض من الإستقطاب التجاري والأستاذ ميشيل Piché للعديد من المناقشات المثمرة . وأيد هذا العمل من قبل فون للبحوث كيبيك - تقنيات الطبيعة و(FRQNT)، والعلوم الطبيعية والهندسة مجلس البحوث كندا (NSERC) وظائف الصيف كندا.

<ol>
	<li>Hofer, M., Fermann, M. E., Haberl, F., Ober, M. H., Schmidt, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mode+locking+with+cross-phase+and+selfphase+modulation.">Mode locking with cross-phase and selfphase modulation.</a> Opt. Lett. 16 (7), 502-504 (1991).</li><li>Haus, H. A., Ippen, E. P., Tamura, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Additive-pulse+modelocking+in+fiber+lasers.">Additive-pulse modelocking in fiber lasers.</a> IEEE J. Quantum Electron. 30 (1), 200-208 (1994).</li><li>Hellwig, T., Walbaum, T., Gro&#223;, P., Fallnich, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Automated+characterization+and+alignment+of+passively+mode-locked+fiber+lasers+based+on+nonlinear+polarization+rotation.">Automated characterization and alignment of passively mode-locked fiber lasers based on nonlinear polarization rotation.</a> Appl. Phys. B. 101 (3), 565-570 (2010).</li><li>Radnatarov, D., Khripunov, S., Kobtsev, S., Ivanenko, A., Kukarin, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Automatic+electronic-controlled+mode+locking+self-start+in+fibre+lasers+with+non-linear+polarization+evolution.">Automatic electronic-controlled mode locking self-start in fibre lasers with non-linear polarization evolution.</a> Opt. Express. 21 (18), 20626-20631 (2013).</li><li>Shen, X., Li, W., Yan, M., Zeng, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electronic+control+of+nonlinear-polarization-rotation+mode+locking+in+Yb-doped+fiber+lasers.">Electronic control of nonlinear-polarization-rotation mode locking in Yb-doped fiber lasers.</a> Opt. Lett. 37 (16), 3426-3428 (2012).</li><li>Andral, U., Si Fodil, R., Amrani, F., Billard, F., Hertz, E., Grelu, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fiber+laser+mode+locked+through+an+evolutionary+algorithm.">Fiber laser mode locked through an evolutionary algorithm.</a> Optica. 2 (4), 275-278 (2015).</li><li>Olivier, M., Gagnon, M. D., Pich&#233;, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Automated+mode+locking+in+nonlinear+polarization+rotation+fiber+lasers+by+detection+of+a+discontinuous+jump+in+the+polarization+state.">Automated mode locking in nonlinear polarization rotation fiber lasers by detection of a discontinuous jump in the polarization state.</a> Opt. Express. 23 (5), 6738-6746 (2015).</li><li>Ulrich, R., Simon, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Polarization+optics+of+twisted+single-mode+fibers.">Polarization optics of twisted single-mode fibers.</a> Appl. Opt. 18 (13), 2241-2251 (1979).</li><li>Chong, A., Logan, L. R., Wise, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultrafast+fiber+lasers+based+on+self-similar+pulse+evolution:+a+review+of+current+progress.">Ultrafast fiber lasers based on self-similar pulse evolution: a review of current progress.</a> Rep. Prog. Phys. 78 (11), 113901 (2015).</li><li>Komarov, A., Leblond, H., Sanchez, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Theoretical+analysis+of+the+operating+regime+of+a+passively-mode-locked+fiber+laser+through+nonlinear+polarization+rotation.">Theoretical analysis of the operating regime of a passively-mode-locked fiber laser through nonlinear polarization rotation.</a> Phys. Rev. A. 72, 063811 (2005).</li><li>Kobtsev, S., Smirnov, S., Kukarin, S., Turitsyn, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mode-locked+fiber+lasers+with+significant+variability+of+generation+regimes.">Mode-locked fiber lasers with significant variability of generation regimes.</a> Optical Fiber Technology. 20 (6), 615-620 (2014).</li><li>Kobtsev, S., Kukarin, S., Smirnov, S., Turitsyn, S., Latkin, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Generation+of+double-scale+femto/pico-second+optical+lumps+in+mode-locked+fiber+lasers.">Generation of double-scale femto/pico-second optical lumps in mode-locked fiber lasers.</a> Opt. Express. 17 (23), 20707-20713 (2009).</li><li>Churkin, D. V., Sugavanam, S., Tarasov, N., Khorev, S., Smirnov, S. V., Kobtsev, S. M., Turitsyn, S. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stochasticity+periodicity+and+localized+light+structures+in+partially+mode-locked+fibre+lasers.">Stochasticity periodicity and localized light structures in partially mode-locked fibre lasers.</a> Nat. Commun. 6, 7004 (2015).</li><li>Duling, I. N., Chen, C. J., Wai, P. K. A., Menyuk, C. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Operation+of+a+nonlinear+loop+mirror+in+a+laser+cavity.">Operation of a nonlinear loop mirror in a laser cavity.</a> IEEE J. Quantum Electron. 30 (1), 194-199 (1994).</li><li>Krempzek, K., Grzegorz, S., Kaczmarek, P., Abramski, K. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+sub-100+fs+stretched-pulse+205+MHz+repetition+rate+passively+mode-locked+Er+doped+all-fiber+laser.">A sub-100 fs stretched-pulse 205 MHz repetition rate passively mode-locked Er doped all-fiber laser.</a> Laser Phys. Lett. 10, 105103 (2013).</li><li>Shtyrina, O., Fedoruk, M., Turitsyn, S., Herda, R., Okhotnikov, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evolution+and+stability+of+pulse+regimes+in+SESAM-mode-locked+femtosecond+fiber+lasers.">Evolution and stability of pulse regimes in SESAM-mode-locked femtosecond fiber lasers.</a> J. Opt. Soc. Am. B. 26 (2), 346-352 (2009).</li></ol>

الكتاب ليس لديهم ما يكشف.

فقد تبين أنه من الممكن لأتمتة ML من NPR ألياف الليزر الدائري باستخدام حلقة ردود الفعل على أساس القياسات الناتج الاستقطاب. لتحقيق هذه المهمة لا بد من إدراج PSC قابل للتعديل في تجويف. مقرنة الناتج من تجويف يجب أن يكون موجودا قبل المستقطب من أجل أن نرى فرقا بين الدولة استقطا?...

والغرض من هذه المقالة هو عرض إجراء محاذاة الآلي للحصول على وضع قفل (ML) في الاستقطاب غير الخطية ليزر الألياف التناوب. ويستند هذا الإجراء على خطوتين الأساسية: الكشف عن نظام ML عن طريق قياس الاستقطاب في إشارة الناتج من الليزر ومن ثم الضبط لنظام مراقبة بداية الذاتي للوصول الى ML. أصبحت ألياف الليزر أداة هامة في مجال البصريات في الوقت الحاضر. وهي تشكل مصدرا كفاءة متماسك ضوء الأشعة تحت الحمراء القريبة وأنها تمتد الآن إلى الجزء منتصف الأشعة تحت الحمراء من الطيف الكهرومغناطيسي. على منخفضة التكلفة وسهولة الاستخدام جعلتها بديلا جذابا لمصادر أخرى للضوء متماسك مثل ليزر الحالة الصلبة. يمكن ليزر الألياف أيضا توفير نبضات فائقة القصر (100 fsec أو أقل) عند إدخال آلية ML في تجويف الألياف. هناك العديد من الطرق لتصميم هذه الآلية ML مثل المرايا حلقة غير الخطية وامتصاص تشبع. واحدة من هذه، وتستخدم على نطاق واسع وأو بساطته، تقوم على تناوب الاستقطاب غير الخطية (NPR) للإشارة 1،2. ويستخدم حقيقة أن القطع الناقص استقطاب إشارة يخضع ليتناسب دوران لشدته كما تنتشر في الألياف من تجويف الليزر. عن طريق إدراج المستقطب في التجويف، وهذا NPR يؤدي إلى خسائر التي تعتمد على كثافة خلال ذهاب وإياب للإشارة. ويمكن ليزر ثم يضطر الى ML عن طريق التحكم في حالة الاستقطاب. على نحو فعال، وستخضع الأجزاء عالية الطاقة للإشارة إلى انخفاض خسائر (الشكل 1) وهذا سيؤدي في نهاية المطاف إلى تشكيل البقول القصر من الضوء عندما يتم تشغيل الليزر ويبدأ من إشارة صاخبة الطاقة المنخفضة. ومع ذلك، فإن العيب في هذه الطريقة هو أن تحكم دولة الاستقطاب (PSC) يجب أن تكون محاذاة بشكل صحيح للحصول على ML. عادة، يجد عامل وML يدويا من خلال تغيير موقف مجلس السلم والأمن وتحليل إشارة الناتج من الليزر مع ع السريعhotodiode، محلل الطيف الضوئي أو غير الخطية البصرية لصناعة السيارات في خاسسرح. حالما يتم الكشف عن الانبعاثات من البقول، يتوقف المشغل متفاوتة موقف مجلس السلم والأمن منذ ليزر ML. الحصول الواضح الليزر لبداية الذاتي يؤدي تلقائيا إلى تحقيق مكاسب مهمة في الكفاءة. هذا ينطبق بشكل خاص عندما الليزر يخضع للاضطرابات تغيير المحاذاة أو تكوين تجويف منذ المشغل لديه للذهاب من خلال إجراء محاذاة مرارا وتكرارا. في العقد الماضي، تم اقتراح أساليب مختلفة لتحقيق هذه الأتمتة. Hellwig وآخرون. 3 استخدام العصارات بيزو كهربائي للسيطرة على الاستقطاب في توليفة مع تحليل كامل للدولة استقطاب الإشارة مع كل من الألياف تقسيم من بين السعة الإستقطاب للكشف ML. Radnarotov وآخرون. 4 استخدام شركات الأمن الخاصة لوحة الكريستال السائل مع التحليل القائم على طيف الترددات اللاسلكية للكشف عن ML. شين وآخرون. 5 تستخدم العصارات بيزو كهربائيللسيطرة على الاستقطاب والضوئي / عالية السرعة نظام مكافحة للكشف ML. وفي الآونة الأخيرة، تم تقديم إستراتيجية تعتمد على خوارزمية التطورية التي يتم توفيرها للكشف من قبل الضوئي النطاق الترددي العالي في تركيبة مع intensimetric autocorrelator من الدرجة الثانية ومحلل الطيف الضوئي. ثم يتم تنفيذ التحكم مع اثنين من شركات الأمن الخاصة مدفوعة إلكترونيا داخل تجويف 6. توضح هذه المقالة طريقة مبتكرة للكشف عن حركة التحرير وتطبيقه على تقنية الأتمتة إجبار الليزر الألياف إلى ML. ويتحقق كشف ML الليزر عن طريق تحليل كيف تختلف من دولة الانتاج الاستقطاب للإشارة كما اجتاحت زاوية من مجلس السلم والأمن. كما سيتم عرض، ويرتبط التحول إلى ML مع تغير مفاجئ في حالة الاستقطاب التي يمكن اكتشافها عن طريق قياس واحد من المعلمات ستوكس للإشارة الإخراج. حقيقة أن النبض هو أكثر كثافة من إشارة CW وسيخضع إكسب NPR أكثر أهميةlains هذا التغيير. منذ الناتج من الليزر يقع مباشرة قبل المستقطب في تجويف، الدولة استقطاب نبضة في هذا الموقع تختلف من دولة استقطاب إشارة CW (الشكل 2) وسيتم استخدامها لتمييز الدولة ML. وعرضت الجوانب النظرية لهذا الإجراء، وأول تنفيذه تجريبيا في أوليفر وآخرون. 7. في هذه المقالة، سوف يكون التركيز على الجوانب الفنية لهذا الإجراء، حدوده ومزاياه. هذه التقنية بسيطة نسبيا لتنفيذ ولا تتطلب أجهزة قياس متطورة للكشف عن حالة ML وأتمتة محاذاة الليزر للحصول على ML. مطلوب PSC تعديل خارجيا من خلال واجهة برمجة. ويمكن استخدام شركات الأمن الخاصة المختلفة من حيث المبدأ: العصارات بيزو كهربائي، الكريستال السائل، لوحات موجة استدارة بواسطة محرك، بلورات مغناطيسي البصري أو بمحركات س جميع الألياف PSC مقرهان الضغط والتواء الألياف 8. في هذه المقالة، يتم استخدام هذا الأخير، وجميع الألياف بمحركات ياو من نوع PSC. للكشف عن حالة الاستقطاب والإستقطاب التجاري مكلفة يمكن استخدامها. ومع ذلك، منذ مطلوب فقط قيمة المعلمة ستوكس الأولى، الخائن شعاع الاستقطاب في تركيبة مع اثنين من ثنائيات ضوئية ستكون كافية كما هو موضح في هذه المقالة. كل هذه المكونات هي غير مكلفة لتستخدم على نطاق واسع ليزر الألياف مخدر الإربيوم. حلقة التغذية الراجعة بناء على هذا الإجراء يمكن أن تجد ML في بضع دقائق. هذه المرة استجابة مناسبة لمعظم تطبيقات الليزر الألياف وغير قابلة للمقارنة لغيرها من التقنيات الحالية. في الواقع، هو زمن الاستجابة محدودة من قبل الأجهزة الإلكترونية المستخدمة لتحليل استقطاب الإشارة. وأخيرا، على الرغم من أن يتم تطبيق الإجراء هنا لsimilariton 9 مخدر الإربيوم ألياف الليزر، فإنه يمكن استخدامها في أي ليزر الألياف NPR مقرها في أقرب وقت المعدات المذكورة أعلاه أو يعادلها لهاتي تصبح متوفرة في الطول الموجي للاهتمام.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="903">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:391px;">Bare-Fiber adaptor</td>
			<td style="width:163px;">Bullet</td>
			<td style="width:183px;">NGB-14</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:391px;">Drop-in polarization controller</td>
			<td style="width:163px;">General Photonics Corp.</td>
			<td style="width:183px;">Polarite PLC-006</td>
			<td>Manual polarization controller.</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:391px;">DSP In-line polarimeter</td>
			<td style="width:163px;">General Photonics Corp.</td>
			<td style="width:183px;">POD-101D PolaDetect</td>
			<td>Polarimeter with USB/serial computer connectivity.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:391px;">Fiber Cleaver</td>
			<td style="width:163px;">Fitel</td>
			<td style="width:183px;">S323</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:391px;">FiberPort</td>
			<td style="width:163px;">Thorlabs Inc.</td>
			<td style="width:183px;">PAF-X-2-C</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:391px;">Fixed Fiber-to-Fiber Coupler Bench</td>
			<td style="width:163px;">Thorlabs Inc.</td>
			<td style="width:183px;">FBC-1550-APC</td>
			<td>Any optical bench could be used. A 3-way bench would even be better.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:391px;">Fusion Splicer</td>
			<td style="width:163px;">Fujikura</td>
			<td style="width:183px;">FSM-40PM</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:391px;">High resolution all fiber polarization controller</td>
			<td style="width:163px;">Giga Concept Inc.</td>
			<td style="width:183px;">GIG-2201-1300</td>
			<td>All-fiber motorized polarization controller with USB computer connectivity.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:391px;">InGaAs PIN PD module</td>
			<td style="width:163px;">Optoway</td>
			<td style="width:183px;">PD-1310</td>
			<td>Pigtailed photodiode.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:391px;">Instrument communication interface</td>
			<td style="width:163px;">National Instruments</td>
			<td style="width:183px;">NI MAX</td>
			<td>It comes packaged with National Instruments drivers (NI-VISA, NI-DAQmx, etc.)</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:391px;">Operational amplifier</td>
			<td style="width:163px;">Texas Instruments</td>
			<td style="width:183px;">TLO81ACP</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:391px;">Optical Powermeter</td>
			<td style="width:163px;">Newport</td>
			<td style="width:183px;">818-IS-1 with 1835-C</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:391px;">Optical spectrum analyzer</td>
			<td style="width:163px;">Anritsu</td>
			<td style="width:183px;">MS9710C</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:391px;">Oscilloscope</td>
			<td style="width:163px;">Tektronix</td>
			<td style="width:183px;">TDS2022</td>
			<td>Oscilloscope with GPIB computer connectivity.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:391px;">Polarizing beamsplitter module</td>
			<td style="width:163px;">Thorlabs Inc.</td>
			<td style="width:183px;">PSCLB-VL-1550</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:391px;">Polyimide Film Tape</td>
			<td style="width:163px;">3M</td>
			<td style="width:183px;">5413</td>
			<td>Tape to fix the components on the table without damaging the fibers.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:391px;">Graphical programming language interface (GPLI)</td>
			<td style="width:163px;">National Instruments</td>
			<td style="width:183px;">LabVIEW</td>
			<td>Interface to program in G Programming Language and communicate with laboratory instruments.</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:391px;">Polarimeter controlling software</td>
			<td style="width:163px;">General Photonics Corp.</td>
			<td style="width:183px;">PolaView</td>
			<td>Comes with the polarimeter General Photonics POD-101D.</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

automation of mode locking in a nonlinear polarization rotation fiber laser through output polarization measurements

عندما ليزر غير الساحلية واسطة، وتنبعث منه قطار من النبضات القصيرة جدا في معدل تكرار يحددها طول تجويف الليزر. توضح هذه المقالة إجراءات جديدة وغير مكلفة لإجبار وضع قفل في الاستقطاب غير الخطية الألياف دوران الليزر تعديل مسبقا. ويستند هذا الإجراء على الكشف عن التغيير المفاجئ في ولاية الاستقطاب الانتاج عندما يحدث وضع قفل. يستخدم هذا التغيير لقيادة محاذاة تحكم الاستقطاب داخل تجويف من أجل إيجاد الظروف طريقة تأمين. وبشكل أكثر تحديدا، فإن قيمة المعلمة ستوكس الأولى تختلف عند اجتاحت زاوية وحدة تحكم الاستقطاب وعلاوة على ذلك، فإنه يخضع لاختلاف مفاجئ عندما يدخل الليزر الدولة غير الساحلية واسطة. مراقبة هذا الاختلاف المفاجئ يوفر عملية سهلة كشف عن إشارة التي يمكن استخدامها لقيادة محاذاة تحكم الاستقطاب ودفع الليزر نحو وضع قفل. ويتحقق هذا الرصد عن طريق تغذية جزء صغيرللإشارة إلى محلل الاستقطاب قياس المعلمة ستوكس الأولى. سوف يحدث التغيير المفاجئ في قراءة للخروج من هذه المعلمة من محلل عندما يدخل الليزر الدولة غير الساحلية واسطة. في هذه اللحظة، وزاوية المطلوبة من وحدة تحكم الاستقطاب يتم الاحتفاظ ثابتة. اكتمال المحاذاة. يوفر هذا الإجراء وسيلة بديلة لإجراءات التشغيل الآلي الموجودة التي تستخدم معدات مثل محلل الطيف الضوئي، وهو محلل طيف الترددات الراديوية، والثنائي الضوئي متصلة الالكترونية نبض مكافحة أو نظام كشف غير الخطية بناء على امتصاص ثنائي الفوتون أو الجيل الثاني التوافقي. انها مناسبة لوضع الليزر مؤمن من قبل دوران الاستقطاب غير الخطية. فمن السهل نسبيا لتنفيذ ذلك، فإنه يتطلب وسائل غير مكلفة، خاصة عند طول موجي 1550 نانومتر، وأنه يقلل من تكاليف الإنتاج والتشغيل تكبدها بالمقارنة مع التقنيات المذكورة أعلاه.

ومن المعروف NPR الليزر الألياف غير الساحلية الوضع لتقديم مجموعة كبيرة ومتنوعة من الأنظمة ينبض مثل نبضات تحولت Q-10، والبقول ML متماسكة والبقول الضوضاء مثل، الدول ملزمة من البقول ML، التوافقي ML وهياكل معقدة من التفاعل ML البقول 11. في الليزر ال?...

Watch this Scientific Journal Video about Automation of Mode Locking in a Nonlinear Polarization Rotation Fiber Laser through Output Polarization Measurements at JoVE.com

Automation of Mode Locking in a Nonlinear Polarization Rotation Fiber Laser through Output Polarization Measurements

A protocol to detect and automate mode locking in a pre-adjusted nonlinear polarization rotation fiber laser is presented. The detection of a sudden change in the output polarization state when mode locking occurs is used to command the alignment of an intra-cavity polarization controller in order to find mode-locking conditions.

أتمتة وضع قفل في اللاخطية الاستقطاب دوران الألياف الليزر من خلال قياسات الاستقطاب الناتج

When a laser is mode-locked, it emits a train of ultra-short pulses at a repetition rate determined by the laser cavity length. This article outlines a ...

automation-mode-locking-nonlinear-polarization-rotation-fiber-laser

Research

Education

JoVE Core

JoVE Journal

Electrical Engineering

Engineering

Unit 1

Diagrams and Signal Flow Graphs

SCIENTISTS IN ACTION

11.3K Views.  Université Laval. A protocol to detect and automate mode locking in a pre-adjusted nonlinear polarization rotation fiber laser is presented. The detection of a sudden change in the output polarization state when mode locking occurs is used to command the alignment of an intra-cavity polarization controller in order to find mode-locking conditions.

Video: Automation of Mode Locking in a Nonlinear Polarization Rotation Fiber Laser through Output Polarization Measurements

Methods for Measuring the Orientation and Rotation Rate of 3D-printed Particles in Turbulence

Experimental methods are presented for measuring the rotational and translational motion of anisotropic particles in turbulent fluid flows. 3D printing technology is used to fabricate particles with slender arms connected at a common center. Shapes explored are crosses (two perpendicular rods), jacks (three perpendicular rods), triads (three rods in triangular planar symmetry), and tetrads (four arms in tetrahedral symmetry). Methods for producing on the order of 10,000 fluorescently dyed particles are described. Time-resolved measurements of their orientation and solid-body rotation rate are obtained from four synchronized videos of their motion in a turbulent flow between oscillating grids with R&#955; = 91. In this relatively low-Reynolds number flow, the advected particles are small enough that they approximate ellipsoidal tracer particles. We present results of time-resolved 3D trajectories of position and orientation of the particles as well as measurements of their rotation rates.

We use 3D printing to fabricate anisotropic particles in the shapes of jacks, crosses, tetrads, and triads, whose alignments and rotations in turbulent fluid flow can be measured from multiple simultaneous video images.

أساليب لقياس التوجيه ودوران معدل الجسيمات في الاضطرابات 3D-طباعة

Experimental methods are presented for measuring the rotational and translational motion of anisotropic particles in turbulent fluid flows. 3D printing ...

Preparation and High-temperature Anti-adhesion Behavior of a Slippery Surface on Stainless Steel

Anti-adhesion surfaces with high-temperature resistance have a wide application potential in electrosurgical instruments, engines, and pipelines. A typical anti-wetting superhydrophobic surface easily fails when exposed to a high-temperature liquid. Recently, Nepenthes-inspired slippery surfaces demonstrated a new way to solve the adhesion problem. A lubricant layer on the slippery surface can act as a barrier between the repelled materials and the surface structure. However, the slippery surfaces in previous studies rarely showed high-temperature resistance. Here, we describe a protocol for the preparation of slippery surfaces with high-temperature resistance. A photolithography-assisted method was used to fabricate pillar structures on stainless steel. By functionalizing the surface with saline, a slippery surface was prepared by adding silicone oil. The prepared slippery surface maintained the anti-wetting property for water, even when the surface was heated to 300 &#176;C. Also, the slippery surface exhibited great anti-adhesion effects on soft tissues at high temperatures. This type of slippery surface on stainless steel has applications in medical devices, mechanical equipment, etc.

Slippery surfaces provide a new way to solve the adhesion problem. This protocol describes how to fabricate slippery surfaces at high temperatures. The results demonstrate that the slippery surfaces showed anti-wetting for liquids and a remarkable anti-adhesion effect on soft tissues at high temperatures.

سلوك المضادة الالتصاق التحضير وارتفاع درجة الحرارة على سطح زلق في الفولاذ المقاوم للصدأ

Anti-adhesion surfaces with high-temperature resistance have a wide application potential in electrosurgical instruments, engines, and pipelines. A ...

Measurements of Soil Carbon by Neutron-Gamma Analysis in Static and Scanning Modes

The herein described application of the inelastic neutron scattering (INS) method for soil carbon analysis is based on the registration and analysis of gamma rays created when neutrons interact with soil elements. The main parts of the INS system are a pulsed neutron generator, NaI(Tl) gamma detectors, split electronics to separate gamma spectra due to INS and thermo-neutron capture (TNC) processes, and software for gamma spectra acquisition and data processing. This method has several advantages over other methods in that it is a non-destructive in situ method that measures the average carbon content in large soil volumes, is negligibly impacted by local sharp changes in soil carbon, and can be used in stationary or scanning modes. The result of the INS method is the carbon content from a site with a footprint of ~2.5 - 3 m2 in the stationary regime, or the average carbon content of the traversed area in the scanning regime. The measurement range of the current INS system is &#62;1.5 carbon weight % (standard deviation &#177; 0.3 w%) in the upper 10 cm soil layer for a 1 hmeasurement.

Here, we present the protocol for in situ measurement of soil carbon using the neutron-gamma technique for single point measurements (static mode) or field averages (scanning mode). We also describe system construction and elaborate data treatment procedures.

قياسات كربون في التربة بتحليل النيوترون-غاما في ثابت والمسح الضوئي وسائط

The herein described application of the inelastic neutron scattering (INS) method for soil carbon analysis is based on the registration and analysis of ...

Ultrasonic Fatigue Testing in the Tension-Compression Mode

Ultrasonic fatigue testing is one of a few methods which allow investigating fatigue properties in the ultra-high cycle region. The method is based on exposing the specimen to longitudinal vibrations on its resonance frequency close to 20 kHz. With use of this method, it is possible to significantly decrease the time required for the test, when compared to conventional testing devices usually working at frequencies under 200 Hz. It is also used to simulate loading of material during operation in high speed conditions, such as those experienced by components of jet engines or car turbo pumps. It is necessary to operate only in the high and ultra-high cycle region, due to the possibility of extremely high deformation rates, which can have a significant influence on the test results. Specimen shape and dimensions have to be carefully selected and calculated to fulfill the resonance condition of the ultrasonic system; thus, it is not possible to test the full components or specimens of arbitrary shape. Before each test, it is necessary to harmonize the specimen with the frequency of the ultrasonic system to compensate for deviations of the real shape from the ideal one. It is not possible to run a test until a total fracture of the specimen, since the test is automatically terminated after initiation and propagation of the crack to a certain length, when the stiffness of the system changes enough to shift the system out of the resonance frequency. This manuscript describes the process of evaluation of materials' fatigue properties at high-frequency ultrasonic fatigue loading with use of mechanical resonance at a frequency close to 20 kHz. The protocol includes a detailed description of all steps required for a correct test, including specimen design, stress calculation, harmonizing with the resonance frequency, performing the test, and final static fracture.

A protocol for ultrasonic fatigue testing in the high and ultra-high cycle region in axial tension-compression loading mode.

الموجات فوق الصوتية التعب الاختبار في وضع ضغط التوتر

Ultrasonic fatigue testing is one of a few methods which allow investigating fatigue properties in the ultra-high cycle region. The method is based on ...

Experimental Methods for Spin- and Angle-Resolved Photoemission Spectroscopy Combined with Polarization-Variable Laser

The goal of this protocol is to present how to perform spin- and angle-resolved photoemission spectroscopy combined with polarization-variable 7-eV laser (laser-SARPES), and demonstrate a power of this technique for studying solid state physics. Laser-SARPES achieves two great capabilities. Firstly, by examining orbital selection rule of linearly polarized lasers, orbital selective excitation can be carried out in SAPRES experiment. Secondly, the technique can show full information of a variation of the spin quantum axis as a function of the light polarization. To demonstrate the power of the collaboration of these capabilities in laser-SARPES, we apply this technique for the investigations of spin-orbit coupled surface states of Bi2Se3. This technique affords to decompose spin and orbital components from the spin-orbit coupled wavefunctions. Moreover, as a representative advantage of using the direct spin detection collaborated with the polarization-variable laser, the technique unambiguously visualizes the light polarization dependence of the spin quantum axis in three-dimension. Laser-SARPES dramatically increases a capability of photoemission technique.

Here, we combine polarization-variable 7-eV laser with spin- and angle-resolved photoemission technique to visualize the spin-orbital coupling effect in solid states.

طرق تجريبية للدوران وزاوية حل فوتوميشن التحليل الطيفي جنبا إلى جنب مع الليزر الاستقطاب-متغير

The goal of this protocol is to present how to perform spin- and angle-resolved photoemission spectroscopy combined with polarization-variable 7-eV laser ...

Measuring Magnetically-Tuned Ferroelectric Polarization in Liquid Crystals

Materials showing coupling phenomena between magnetism and (ferro)electricity, i.e., magnetoelectric effects, have attracted a great deal of attention due to their potential applications for future device technologies such as sensors and storage. However, conventional approaches, which usually utilize materials containing magnetic metal ions (or radicals), have a major problem: only a few materials have been found to show the coupling phenomena at room temperature. Recently, we proposed a new approach to achieve room-temperature magnetoelectrics. In contrast to conventional approaches, our alternative proposal focuses on a completely different material, a &#34;liquid crystal&#34;, free from magnetic metal ions. In such liquid crystals, a magnetic field can be utilized to control the orientational state of constituent molecules and the corresponding electric polarization through magnetic anisotropy of the molecules; it is an unprecedented mechanism of the magnetoelectric effect. In this context, this paper provides a protocol to measure ferroelectric properties induced by a magnetic field, that is, the direct magnetoelectric effect, in a liquid crystal. With the method detailed here, we successfully detected magnetically-tuned electric polarization in the chiral smectic C phase of a liquid crystal at room temperature. Taken together with the flexibility of constituent molecules, which directly affects the magnetoelectric responses, the introduced method will serve to allow liquid crystal cells to acquire more functions as room-temperature magnetoelectrics and associated optical materials.

In this report, we present a protocol to examine direct magnetoelectric effects, i.e., induction of ferroelectric polarization by applying magnetic fields, in liquid crystals. This protocol provides a unique approach, supported by the softness of liquid crystals, to achieve room-temperature magnetoelectrics.

قياس الاستقطاب Ferroelectric ضبطها مغناطيسيا بالبلورات السائلة

Materials showing coupling phenomena between magnetism and (ferro)electricity, i.e., magnetoelectric effects, have attracted a great deal of attention due ...

Carrier Lifetime Measurements in Semiconductors through the Microwave Photoconductivity Decay Method

This work presents a protocol employing the microwave photoconductivity decay (&#956;-PCD) for measurement of the carrier lifetime in semiconductor materials, especially SiC. In principle, excess carriers in the semiconductor generated via excitation recombine with time and, subsequently, return to the equilibrium state. The time constant of this recombination is known as the carrier lifetime, an important parameter in semiconductor materials and devices that requires a noncontact and nondestructive measurement ideally achieved by the &#956;-PCD. During irradiation of a sample, a part of the microwave is reflected by the semiconductor sample. Microwave reflectance depends on the sample conductivity, which is attributed to the carriers. Therefore, the time decay of excess carriers can be observed through detection of the reflected microwave intensity, whose decay curve can be analyzed for estimation of the carrier lifetime. Results confirm the suitability of the &#956;-PCD protocol in measuring the carrier lifetime in semiconductor materials and devices.

As one of the important physical parameters in semiconductors, carrier lifetime is measured herein via a protocol employing the microwave photoconductivity decay method.

قياسات عمر الناقل في أشباه الموصلات من خلال الأسلوب تسوس فوتوكوندوكتيفيتي الميكروويف

This work presents a protocol employing the microwave photoconductivity decay (&#956;-PCD) for measurement of the carrier lifetime in semiconductor ...

Implementation of a Nonlinear Microscope Based on Stimulated Raman Scattering

Stimulated Raman scattering (SRS) microscopy uses near-infrared excitation light; therefore, it shares many multi-photon microscopic imaging properties. SRS imaging modality can be obtained using commercial laser-scanning microscopes by equipping with a non-descanned forward detector with proper bandpass filters and lock-in amplifier (LIA) detection scheme. A schematic layout of a typical SRS microscope includes the following: two pulsed laser beams, (i.e., the pump and probe directed in a scanning microscope), which must be overlapped in both space and time at the image plane, then focused by a microscope objective into the sample through two scanning mirrors (SMs), which raster the focal spot across an x-y plane. After interaction with the sample, transmitted output pulses are collected by an upper objective and measured by a forward detection system inserted in an inverted microscope. Pump pulses are removed by a stack of optical filters, whereas the probe pulses that are the result of the SRS process occurring in the focal volume of the specimen are measured by a photodiode (PD). The readout of the PD is demodulated by the LIA to extract the modulation depth. A two-dimensional (2D) image is obtained by synchronizing the forward detection unit with the microscope scanning unit. In this paper, the implementation of an SRS microscope is described and successfully demonstrated, as well as the reporting of label-free images of polystyrene beads with diameters of 3 &#181;m. It is worth noting that SRS microscopes are not commercially available, so in order to take advantage of these characteristics, the homemade construction is the only option. Since SRS microscopy is becoming popular in many fields, it is believed that this careful description of the SRS microscope implementation can be very useful for the scientific community.

In this manuscript, the implementation of a stimulated Raman scattering (SRS) microscope, obtained by the integration of an SRS experimental set-up with a laser scanning microscope, is described. The SRS microscope is based on two femtosecond (fs) laser sources, a Ti-Sapphire (Ti:Sa) and synchronized optical parametric oscillator (OPO).

تنفيذ مجهر غير خطي يستند إلى تشتت رامان المحفز

Stimulated Raman scattering (SRS) microscopy uses near-infrared excitation light; therefore, it shares many multi-photon microscopic imaging properties. ...

A Photonic System for Generating Unconditional Polarization-Entangled Photons Based on Multiple Quantum Interference

We present a high-performance source of unconditional polarization-entangled photons that have a high-emission rate, a broadband distribution, are degenerated and postselection free. The property of the source is based on the multiple quantum interference effect with a round-trip configuration of a Sagnac interferometer. The quantum interference effects make it possible to use the high generation efficiency of the polarization-entangled photons to process parametric down-conversion, and separate degenerated photon pairs into different optical modes without a postselection requirement. The principle of the optical system was described and experimentally used to measure the fidelity and Bell parameters, and also to characterize the generated polarization-entangled photons from a minimum of six combinations of polarization correlated data. The experimentally obtained fidelity and Bell parameters exceeded the classical local correlation limit and are clear evidence of the generation of unconditional polarization-entangled photons.

We describe an optical system for the generation of unconditional polarization-entangled photons based on multiple quantum interference effects with a detection scheme to estimate the experimental fidelity of generated entangled photons.

نظام ضوئي لتوليد الفوتونات غير المشروطة المتشابكة بالاستقطاب استنادًا إلى تداخل الكم المتعدد

We present a high-performance source of unconditional polarization-entangled photons that have a high-emission rate, a broadband distribution, are ...

Low-cost Custom Fabrication and Mode-locked Operation of an All-normal-dispersion Femtosecond Fiber Laser for Multiphoton Microscopy

A protocol is presented to build a custom low-cost yet high-performance femtosecond (fs) fiber laser. This all-normal-dispersion (ANDi) ytterbium-doped fiber laser is built completely using commercially available parts, including $8,000 in fiber optic and pump laser components, plus $4,800 in standard optical components and extra-cavity accessories. Researchers new to fiber optic device fabrication may also consider investing in basic fiber splicing and laser pulse characterization equipment (~$63,000). Important for optimal laser operation, methods to verify true versus apparent (partial or noise-like) mode-locked performance are presented. This system achieves 70 fs pulse duration with a center wavelength of approximately 1,070 nm and a pulse repetition rate of 31 MHz. This fiber laser exhibits the peak performance that may be obtained for an easily assembled fiber laser system, which makes this design ideal for research laboratories aiming to develop compact and portable fs laser technologies that enable new implementations of clinical multiphoton microscopy and fs surgery.

A method is presented to build a custom low-cost, mode-locked femtosecond fiber laser for potential applications in multiphoton microscopy, endoscopy, and photomedicine. This laser is built using commercially available parts and basic splicing techniques.

التصنيع المخصص المنخفض التكلفة والوضع-العملية المقفلة لليزر ألياف البصرية الطبيعي التشتت

A protocol is presented to build a custom low-cost yet high-performance femtosecond (fs) fiber laser. This all-normal-dispersion (ANDi) ytterbium-doped ...