Les auteurs tiennent à remercier Christian Olivier et Philippe Chrétien pour l&#39;aide précieuse concernant l&#39;électronique, Éric Girard à GiGa Concept Inc. pour le support avec le contrôleur de polarisation motorisée, professeur Réal Vallée pour le prêt de polarimètre commerciale et professeur Michel Piché pour de nombreuses discussions fructueuses . Ce travail a été soutenu par le Fonds de recherche du Québec - Nature et technologies (FRQNT), les sciences naturelles et en génie du Canada (CRSNG) et Emplois d&#39;été Canada.

1. Configuration d&#39;une fibre ML fibre laser comprenant un PSC motorisé <ol><li> Rassembler les éléments suivants: une fibre dopée à l&#39;erbium monomode, une nm en longueur d&#39;onde multiplexeur 980/1550 (WDM), un WDM 1,550 composant hybride nm isolateur 980 / 1,550 nm, un coupleur 50/50 de fibre, un polariseur à fibre, une CFP motorisée, deux diodes de 980 nm de pompage laser, un coupleur de fibres 99/1 et CFP une ligne manuelle. </li><li> Couper la fibre dopée à l&#39;erbium et tous les autres composants de la fibre à queue de cochon s&#39;adapter à la conception de la cavité souhaitée. REMARQUE: La procédure d&#39;automatisation présenté est adapté pour les lasers à fibre à base de rotation de polarisation non linéaire. Il devrait travailler à différents régimes de fonctionnement tels que le laser soliton, le laser étiré impulsion, le laser soliton dissipative et le laser similariton. Le second régime est utilisé dans cette expérience. </li><li> Pour construire la cavité laser, utilisez une colleuse de fusion de la fibre pour rejoindre les composants de la cavité dans l&#39;ordre indiqué dans le diagramme (Figure 3 &lt;/ Strong&gt;). Avant d&#39;effectuer chaque épissure par fusion, propre les fibres se termine avec de l&#39;alcool isopropylique et les fendent avec un couperet de la fibre. REMARQUE: Les composants internes du laser sont, dans le sens horaire dans la cavité annulaire, un PSC motorisé, un nm WDM 980 / 1,550, une fibre dopée à l&#39;erbium, un composant hybride WDM isolateur 980 / 1,550 nm, une sortie 50/50 et un polariseur de couplage de la fibre. Les composants externes sont un coupleur 99/1 de la fibre et un PSC en ligne manuel (comme décrit dans les étapes 1.7 et 1.8). REMARQUE: un segment de fibre d&#39;environ 30 cm doit être insérée dans la CFP motorisé avant que les épissures sont effectués avec les autres composants de la cavité. Bien qu&#39;une fibre monomode standard travail, l&#39;utilisation de la fibre de polyimide revêtu est recommandé pour ce segment, car il est plus résistant à la pression exercée par les vis du régulateur et donc durer plus longtemps. </li><li> Rejoignez les diodes laser de pompe aux WDM utilisant la colleuse de fusion. Encore une fois, nettoyer les fibres se termine avec isopropylique alCohol et de les cliver avec un couperet de fibres avant d&#39;effectuer chaque épissure de fusion. </li><li> Connecter les diodes laser à leurs régulateurs de température respectifs et les pilotes actuels. </li><li> Connecter le intra-cavité motorisé Yao type fibre squeezer PSC (figure 4) à son module d&#39;entraînement, puis connectez le module d&#39;entraînement au port USB d&#39;un ordinateur. NOTE: Ce port est identifié par le numéro &quot;COM4&quot;, comme indiqué dans le &quot;Gestionnaire de périphériques&quot; de l&#39;ordinateur. </li><li> A la sortie du laser, à savoir le port du coupleur 50/50 pas épissé, raccorder un coupleur 99/1. REMARQUE: Le port de 99% est la sortie utilisable. Le port 1% est utilisé pour surveiller l&#39;état de polarisation de la procédure d&#39;automatisation. </li><li> Insérez un PSC manuel le long de la fibre du port 1%. Pour ce faire, enlever les vis et ouvrir la CFP. Insérez la fibre dans la fente appropriée, puis mettre les vis dans leurs trous et les visser. </li><li> Splice une co fibre angle polinnector (APC) à l&#39;extrémité de la fibre du port à 1% (après la CFP manuel). Nettoyer et cliver les fibres se termine avant d&#39;effectuer l&#39;épissure de fusion. </li><li> Connectez la sortie de 99% à un analyseur de spectre optique (OSA) à l&#39;aide d&#39;un adaptateur nu-fibre. NOTE: Comme discuté plus tard, le spectre optique vu sur l&#39;OSA fournira un autre moyen de vérifier si le laser est ML. </li><li> Fixer toutes les fibres et les composants dans la cavité correctement avec la bande de film de polyimide. NOTE: Les fibres et les composants doivent être empêchés de se déplacer dans toutes les conditions telles que lorsque la table vibre ou ventilateurs souffler de l&#39;air. La bande de film de polyimide est utilisé afin d&#39;éviter d&#39;endommager les fibres. </li><li> Serrer les vis de pression de la CFP intra-cavité jusqu&#39;à ce que la fibre commence à être légèrement pressé. </li><li> Allumez les lasers de pompe diodes et d&#39;ajuster leurs courants à leurs valeurs maximales spécifiées par le fabricant de la diode laser. </li><li> Démarrez l&#39;interface de communication de l&#39;instrument. Dans le &quot;Peripherals et Interface &quot;colonne sur la gauche, choisissez&quot; COM4 &quot;. Cliquez sur&quot; Panneau de test Open VISA &quot;. Cliquez sur&quot; Entrée / Sortie &quot;. Puis, dans&quot; Sélectionnez ou entrez la commande &quot;type&quot; SM, 500,3000 n &quot; et cliquez sur le bouton &quot;requête&quot;. Cette commande la CFP pour faire tourner par 3.000 étapes de 0,1125 ° dans le sens horaire. Ce faisant, la CFP atteint une butée mécanique. </li><li> Dans le &quot;Sélectionnez ou entrez la commande&quot; du &quot;COM4&quot; panneau de test, tapez &quot;SM, 500, -10 n&quot; et cliquez sur le bouton &quot;Requête&quot;. La CFP tourne alors d&#39;environ 1 ° dans le sens antihoraire. Vérifiez si ML est atteint en regardant le spectre optique de l&#39;OSA. ML est atteinte lorsque la pleine largeur à mi - hauteur du spectre optique est de l&#39;ordre de quelques dizaines de nanomètres (figure 5). Si ML est atteinte, maintenir la biréfringence et l&#39;angle fixe et passez à l&#39;étape 1.18. </li><li> Si ML est pas atteint, répéter jusqu&#39;à ce que soit 1,15 ML ou l&#39;angle maximal attainable avec la CFP est atteint. </li><li> Si l&#39;angle maximal de la CFP est atteint avant ML se produit, augmenter la biréfringence de la CFP en serrant légèrement les vis de pression et répétez les étapes 1.14, 1.15 et 1.16 autant de fois que nécessaire pour obtenir ML. </li><li> Une fois que ML est atteint, diminuer les pouvoirs de la pompe à leur valeur minimale permettant ML à l&#39;auto-démarrage. Pour ce faire, réduire les pouvoirs de la pompe jusqu&#39;à ce que ML est perdue. Puis, les ramener lentement vers la plus petite valeur qui fera le ML réapparaître. Mettez les pompes hors tension puis à nouveau et vérifier si les verrous de mode laser par lui-même. Augmenter les pouvoirs de la pompe un peu plus pour assurer la ML est stable et auto-démarrage chaque fois que le laser est activé. </li></ol> 2. Analyse de la polarisation du signal de sortie <ol><li> Lier le 1% robinet pour un polarimètre commercial. </li><li> Branchez le polarimètre à l&#39;ordinateur via un port USB. </li><li> Dans le &quot;Sélectionnez ou entrez la commande&quot; du panneau de test &quot;COM4&quot;, type &quot;SM, 500,3000 n&quot; et cliquez sur le bouton &quot;Requête&quot;. </li><li> Exécutez le logiciel polarimètre contrôle commercial et démarrer la mesure de polarisation en cliquant sur le bouton &quot;Démarrer&quot;. </li><li> Dans le &quot;Sélectionnez ou entrez la commande&quot; du &quot;COM4&quot; panneau de test, tapez &quot;SM, 500, -10 n&quot; et cliquez sur le bouton &quot;Requête&quot;. Observez l&#39;état de polarisation sur le polarimètre. </li><li> Répétez l&#39;étape 2.5 autant de fois que nécessaire pour couvrir toute la gamme des angles autorisés par la CFP intra-cavité. Notez que l&#39;état de polarisation varie très en douceur avec l&#39;angle sauf aux angles spécifiques où ML est atteint comme on peut le voir en regardant simultanément la largeur du spectre optique sur l&#39;OSA. </li><li> Répétez les étapes 02.03 à 02.06 , mais cette fois, au lieu de simplement regarder l&#39;état de polarisation, enregistrer les valeurs des paramètres de Stokes S 1, S 2 et S 3 en fonctions de l&#39;angle de la CFP (Figure 6). Pour voir ces valeurs clairement, choisissez &quot;Mesure- → Oscilloscope&quot; dans le menu du logiciel et rechercher les valeurs moyennes de S 1, S 2 et S 3. Simultanément regarder le spectre optique et enregistrer les angles pour lesquels le laser est ML. </li></ol> 3. Configuration d&#39;une boucle de rétroaction pour automatiser l&#39;alignement de la CFP en utilisant les mesures de polarimètre commerciales <ol><li> Éteignez l&#39;ordinateur. </li><li> Connectez le port série du polarimètre commerciale au port &quot;COM1&quot; série de l&#39;ordinateur. Redémarrez l&#39;ordinateur et le polarimètre. </li><li> Démarrez l&#39;interface de langage de programmation graphique (GPLI) qui permettra la lecture du polarimètre via &quot;COM1&quot; et le contrôle de la CFP motorisée via &quot;COM4&quot;. </li><li> Dans le GPLI, cliquez sur &quot;Blank VI&quot;. Ensuite, sélectionnez &quot;Fenêtre →Tile gauche et droite &quot;. REMARQUE: L&#39;écran sera alors divisé en deux parties. Le diagramme est affiché sur la droite. Il est utilisé pour créer le script en utilisant différentes fonctions associées à des icônes différentes. Le panneau avant est affiché sur la gauche. Il est utilisé pour afficher les commandes et les mesures lorsque le script est en cours d&#39;exécution. </li><li> Dans la fenêtre du diagramme de l&#39;GPLI, développer un script d&#39;automatisation ML à utiliser avec le polarimètre commercial (voir figure 7). NOTE: Ce script lit S 1 du polarimètre et utilise sa valeur pour fournir une rétroaction et d&#39; atteindre le bon alignement de l&#39;angle de la CFP conduisant à ML. La détection de ML est obtenue en recherchant une discontinuité dans la variation de S 1 en tant que l&#39;angle est variable. REMARQUE: Les commandes utilisées pour contrôler la CFP via &quot;COM4&quot; sont les mêmes que celles présentées dans les étapes 2.3 et 2.5. La commande à lire S 1 </sub&gt; sur le polarimètre commerciale via &quot;COM1&quot; est &quot;* SOP? n&quot;. </li><li> Enregistrez le script en cliquant sur &quot;Fichier → Enregistrer&quot;, puis exécutez-le en cliquant sur le bouton &quot;→&quot;. La CFP est ramené à sa butée mécanique, puis il tourne par étapes d&#39;environ 1 ° jusqu&#39;à ce que ML est atteint, montrant la valeur de S 1 à mesure qu&#39;il évolue. </li></ol> 4. Construire un analyseur de polarisation maison Rudimentary <ol><li> Connecter un oscilloscope à l&#39;ordinateur via l&#39;interface GPIB. </li><li> Mettre un séparateur de polarisation cube (PBS) sur un banc d&#39;optique. </li><li> Mettre en place trois FC / APC collimateurs de fibres optiques portuaires avec le PBS (Figure 8). REMARQUE: L&#39;un des ports est l&#39;entrée. Les deux autres sont les sorties pour les composantes de polarisation X et Y du signal. </li><li> Connecter une photodiode PIN InGaAs à fibre Pigtailed à la première sortie. </li><li> Branchez la photodiode à une trans-impedacircuit nce (figure 9). </li><li> Connectez la sortie électrique du circuit à la voie 1 de l&#39;oscilloscope. </li><li> Allumez le circuit trans-impédance. </li><li> Dans le GPLI, lire la valeur moyenne de la tension sur le canal 1 de l&#39;oscilloscope via la connexion GPIB en utilisant les commandes &quot;Measu: IMM: SOU ch1;&quot; pour sélectionner le canal 1 de l&#39;oscilloscope, &quot;Measu: IMM: TYPE moyen;&quot; pour définir la mesure soit une tension moyenne, &quot;Measu: IMM: VAL&quot; pour obtenir la valeur et enfin &quot;Measu: IMM: UNI?&quot; afin d&#39;obtenir les unités de la mesure. Enregistrez le script en cliquant sur &quot;Fichier → Enregistrer&quot;, puis exécutez-le en cliquant sur le bouton &quot;→&quot;. </li><li> Connectez la sortie 1% du laser au port du PBS d&#39;entrée et tourner le laser à une puissance de pompage arbitraire. Cela envoie un signal optique de 1.550 nm à l&#39;entrée. </li><li> Mesurer la tension moyenne à la première sortie. Ensuite, débranchez la photodiode de fibre pigtailed et remplacerpar une puissance-mètre commercial. Mesurer la puissance optique à cette sortie. </li><li> Répétez l&#39;étape 4.10 tout en faisant varier la puissance du signal optique d&#39;entrée. La tension doit varier linéairement avec la puissance optique. Trouver les coefficients de cette relation linéaire. NOTE: Cette relation est utilisée à l&#39; étape pour obtenir 4,20 P x à partir de la tension mesurée. </li><li> Connecter un deuxième photodiode PIN InGaAs à fibre Pigtailed à la deuxième sortie du PBS. </li><li> Branchez la photodiode à un second circuit trans-impédance. </li><li> Connectez la sortie électrique du circuit sur le canal 2 de l&#39;oscilloscope. </li><li> Allumez le circuit trans-impédance. </li><li> Dans le GPLI, lire la valeur moyenne de la tension sur le canal 2 de l&#39;oscilloscope via la connexion GPIB en utilisant les commandes &quot;Measu: IMM: SOU ch2;&quot; pour sélectionner le canal 2 de l&#39;oscilloscope, &quot;Measu: IMM: TYPE moyen;&quot; pour définir la mesure d&#39;être une tension moyenne, &quot;Measu: IMM: VAL?4; pour obtenir la valeur et enfin &quot;Measu: IMM: UNI?&quot; afin d&#39;obtenir les unités de la mesure. Enregistrez le script en cliquant sur &quot;Fichier → Enregistrer&quot;, puis exécutez-le en cliquant sur le bouton &quot;→&quot;. </li><li> Allumez le laser à une puissance de pompage arbitraire. </li><li> Mesurer la tension moyenne à la deuxième sortie. Ensuite, débranchez la photodiode de fibre pigtailed et le remplacer par une puissance-mètre commercial. Mesurer la puissance optique à cette sortie. </li><li> Répétez l&#39;étape 4,18 en faisant varier la puissance du signal optique d&#39;entrée. Assurez-vous que la tension varie linéairement avec la puissance optique. REMARQUE: Trouver les coefficients de cette relation linéaire. Cette relation est utilisée à l&#39; étape pour obtenir 4,20 P y à partir de la tension mesurée. </li><li> Après la mise en place du second détecteur pour mesurer P y, utilisez le GPLI pour calculer le premier paramètre de Stokes S 1 défini comme S 1 = ( <em&gt; P x - P y) / (P x + P y). L&#39;analyseur de polarisation rudimentaire maison est maintenant prêt à utiliser. </li></ol> 5. Remplacement du Polarimètre commercial par le Polarisation Analyzer maison dans le processus d&#39;automatisation <ol><li> Connectez la sortie 1% du laser à l&#39;entrée de polarisation de l&#39;analyseur maison (comme cela a été fait à l&#39;étape 4.9). </li><li> Mesurer le premier paramètre de Stokes S 1 en fonction de l&#39;angle de la CFP (figure 10) en répétant l&#39; étape 2.7 en utilisant l&#39;analyseur de polarisation maison ( au lieu du polarimètre commerciale). Observer le S 1 graphique mise à jour automatiquement à chaque étape. Observer un saut discontinu de la valeur de S 1 lorsque ML se produit (ce qui est le cas en utilisant le polarimètre commercial). REMARQUE: Utilisez un script GPLI pour effectuer cette tâche automatmatiquement. Ce script est basé sur une boucle qui varie l&#39;angle de la CFP par pas de 1 ° ( en utilisant la commande &quot;SM, 500, -10 n&quot; envoyé à &quot;COM4&quot;) et lit la valeur de S 1 de la maison analyseur de polarisation à chaque étape. </li><li> Modifier le script développé en 3,5 de sorte que, au lieu d&#39;utiliser la valeur donnée par le polarimètre commercial, il obtient P x et P y à partir de l&#39;analyseur de polarisation maison et puis calcule S 1 = (P x P y) / (P x + P y). </li><li> Utilisez le nouveau script basé sur l&#39;analyseur de polarisation maison à ML automatiquement le laser d&#39;une manière similaire à l&#39;étape 3.6. </li></ol>

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Les auteurs ont rien à révéler.

Il a été démontré qu&#39;il est possible d&#39;automatiser le niveau maximal de NPR lasers en anneau de fibres en utilisant une boucle de rétroaction sur la base de mesures de polarisation de sortie. Pour réaliser cette tâche, il est crucial d&#39;insérer un PSC réglable dans la cavité. Le coupleur de sortie de la cavité doit être située juste avant le polariseur afin de voir une différence entre l&#39;état de polarisation d&#39;un signal CW et un signal d&#39;impulsion (Figure 2). La bir...

Le but de cet article est de présenter une procédure d&#39;alignement d&#39;automatisation pour obtenir le verrouillage de mode (ML) en polarisation non linéaire des lasers à fibre de rotation. Cette procédure est basée sur deux étapes essentielles: la détection du régime ML en mesurant la polarisation du signal de sortie du laser, puis la mise en place d&#39;un système de contrôle d&#39;auto-allumage pour se rendre à ML. lasers à fibre sont devenus un outil important dans l&#39;optique de nos jours. Ils sont une source efficace de la lumière proche infrarouge cohérente et ils sont en train d&#39;étendre dans la partie infrarouge moyen du spectre électromagnétique. Leur faible coût et la facilité d&#39;utilisation en ont fait une alternative intéressante à d&#39;autres sources de lumière cohérente tels que les lasers à l&#39;état solide. Les lasers à fibre peuvent également fournir des impulsions ultracourtes (100 fs ou moins) lorsqu&#39;un mécanisme ML est inséré dans la cavité de la fibre. Il existe de nombreuses façons de concevoir ce mécanisme ML, comme les miroirs de boucle non linéaires et des absorbeurs saturables. L&#39;un de ceux-ci, largement utilisé fou sa simplicité, est basée sur une rotation de polarisation non - linéaire (NPR) du signal 1,2. Il utilise le fait que l&#39;ellipse de polarisation du signal subit une rotation proportionnelle à son intensité telle qu&#39;elle se propage dans les fibres de la cavité laser. En insérant un polariseur dans la cavité, ce NPR conduit à des pertes d&#39;intensité dépendante lors d&#39;un aller-retour du signal. Le laser peut alors être forcé de ML en contrôlant l&#39;état de polarisation. En effet, les parties de haute puissance du signal seront soumis à la diminution des pertes (figure 1) et cela finira par conduire à la formation d&#39;impulsions ultracourtes de lumière lorsque le laser est activé et commence à partir d&#39; un signal bruité faible puissance. Cependant, l&#39;inconvénient de cette méthode est que le contrôleur d&#39;état de polarisation (PSC) doit être correctement aligné pour obtenir ML. Habituellement, un opérateur trouve le ML manuellement en faisant varier la position de la CFP et à analyser le signal de sortie du laser avec une vitesse photodiode, un analyseur de spectre optique ou optique d&#39;auto-corrélation non linéaire. Dès que l&#39;émission d&#39;impulsions est détectée, l&#39;opérateur cesse de faire varier la position de la CFP, étant donné que le laser est ML. Évidemment obtenir le laser à auto-allumage conduit automatiquement à un gain important en matière d&#39;efficacité. Cela est particulièrement vrai lorsque le laser est soumis à des perturbations changeantes de l&#39;alignement ou la configuration de la cavité puisque l&#39;opérateur doit passer par la procédure d&#39;alignement encore et encore. Dans la dernière décennie, différentes méthodes ont été proposées pour réaliser cette automatisation. Hellwig et al. 3 utilisé squeezers piézo-électriques pour contrôler la polarisation en combinaison avec une analyse complète de l&#39;état du signal de polarisation avec un tout-fibre division d&#39;amplitude polarimètre pour détecter ML. Radnarotov et al. 4 utilisé à cristaux liquides PSCs plaque avec une analyse basée sur le spectre RF pour détecter ML. Shen et al. , 5 utilisé presseurs piézo-électriquespour contrôler la polarisation et un / système de compteur à grande vitesse photodiode pour détecter ML. Plus récemment, une stratégie basée sur un algorithme évolutif a été présenté dans laquelle la détection est assurée par une photodiode à bande passante élevée en combinaison avec un auto-corrélateur de second ordre intensimétrique et un analyseur de spectre optique. La commande est ensuite réalisée avec deux PSCs entraînées électroniquement à l&#39; intérieur de la cavité 6. Cet article décrit un moyen novateur de détection de ML et son application à une technique d&#39;automatisation forçant le laser à fibre à ML. La détection de ML du laser est obtenue en analysant la façon dont l&#39;état de polarisation du signal de sortie varie comme l&#39;angle de la CFP est balayée. Comme on le verra, la transition vers ML est associée à un brusque changement de l&#39;état détecté en mesurant l&#39;un des paramètres de Stokes du signal de sortie de polarisation. Le fait qu&#39;une impulsion est plus intense qu&#39;un signal CW et fera l&#39;objet d&#39;une exp plus importante NPRlains ce changement. Depuis la sortie du laser est immédiatement situé avant le polariseur dans la cavité, l&#39;état d&#39;une impulsion à cet endroit de polarisation est différent de l&#39;état de polarisation d&#39;un signal CW (Figure 2) et sera utilisé pour discriminer l&#39;état ML. Les aspects théoriques de cette procédure et sa première mise en œuvre expérimentale ont été présentés dans Olivier et al. 7. Dans cet article, l&#39;accent sera mis sur les aspects techniques de la procédure, ses limites et ses avantages. Cette technique est relativement simple à mettre en œuvre et ne nécessite pas d&#39;instruments de mesure sophistiqués pour détecter l&#39;état ML et automatiser l&#39;alignement du laser pour obtenir ML. Un CFP réglable externe par le biais d&#39;une interface programmable est nécessaire. Différents CSP peuvent en principe être utilisés: piézo-électrique presseurs à cristaux liquides, des plaques d&#39;onde mis en rotation par un moteur, des cristaux magnéto-optiques ou d&#39;un o à base de PSC tout fibre motorisén presser et tordre la fibre 8. Dans cet article, celui-ci est utilisé, un tout-fibre motorisé Yao-type PSC. Pour détecter l&#39;état de polarisation d&#39;un polarimètre commercial coûteux peut être utilisé. Toutefois, étant donné que la valeur du premier paramètre de Stokes est nécessaire, un diviseur de faisceau de polarisation en combinaison avec deux photodiodes sera suffisante comme indiqué dans cet article. Tous ces composants sont peu coûteux pour les lasers à fibre largement utilisés dopées à l&#39;erbium. Une boucle de rétroaction sur la base de cette procédure peut ML trouver en quelques minutes. Ce temps de réponse est appropriée pour la plupart des applications de lasers à fibres et est comparable à celle des autres techniques existantes. En fait, le temps de réponse est limitée par l&#39;électronique utilisée pour analyser la polarisation du signal. Enfin, bien que la procédure est appliquée ici à un laser dopé à l&#39; erbium similariton 9 de fibres, il pourrait être utilisé pour n&#39;importe quel laser à fibre à base NPR dès que l&#39;équipement mentionné ci - dessus , ou ses équivalent devient disponible à la longueur d&#39;onde d&#39;intérêt.

<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

Lorsqu&#39;un laser est verrouillé en mode, il émet un train d&#39;impulsions ultracourtes à une fréquence de répétition déterminée par la longueur de la cavité laser. Cet article décrit une procédure nouvelle et peu coûteux à forcer le mode verrouillage dans une polarisation non linéaire laser préréglée en fibre de rotation. Cette procédure est basée sur la détection d&#39;un brusque changement de l&#39;état de polarisation de sortie lorsque le mode de verrouillage se produit. Cette modification est utilisée pour commander l&#39;alignement du contrôleur de polarisation intra-cavité afin de trouver des conditions de mode de verrouillage. Plus précisément, la valeur du premier paramètre de Stokes, varie lorsque l&#39;angle du contrôleur de polarisation est balayé et, en outre, elle subit une variation brusque lorsque le laser entre dans l&#39;état de mode verrouillé. Suivre ce brusque variation fournit un signal pratique facile à détecter qui peut être utilisé pour commander l&#39;alignement du contrôleur de polarisation et conduire le laser vers le mode verrouillage. Cette surveillance est réalisée par l&#39;alimentation d&#39;une petite partiedu signal à un analyseur de polarisation de mesure du premier paramètre de Stokes. Un changement brusque de la lecture de ce paramètre à partir de l&#39;analyseur se produit lorsque le laser entre dans l&#39;état de mode verrouillé. A ce moment, l&#39;angle requis du contrôleur de polarisation est maintenu fixe. L&#39;alignement est terminé. Cette procédure fournit un autre moyen de procédures d&#39;Automatisation existantes qui utilisent un équipement tel qu&#39;un analyseur de spectre optique, un analyseur de spectre RF, une photodiode reliée à une impulsion compteur électronique ou un système de détection non linéaire basée sur l&#39;absorption à deux photons ou génération de seconde harmonique. Il est adapté pour le mode verrouillé par une rotation de polarisation non linéaire des lasers. Il est relativement facile à mettre en œuvre, elle nécessite des moyens peu coûteux, surtout à une longueur d&#39;onde de 1550 nm, et il réduit la production et les coûts d&#39;opération engagés par rapport aux techniques mentionnées ci-dessus.

NPR lasers à fibre mode bloqué sont connus pour fournir une grande variété de régimes d&#39;impulsion tels que des impulsions Q-switch 10, impulsions ML cohérentes, des impulsions de bruit similaires, états liés d&#39;impulsions ML, harmonique ML et structures complexes d&#39;interaction ML impulsions 11. Dans le laser décrit ici, après la biréfringence de la CFP a été fixé pour être en mesure d&#39;obtenir ML, la puissance de la pompe a été ajusté...

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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.

Automatisation du mode de verrouillage dans un Nonlinear Polarisation Rotation fibre laser par Polarisation sortie Mesures

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 ...

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Diagrams and Signal Flow Graphs

SCIENTISTS IN ACTION

11.3K vues.  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.

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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.

Méthodes de mesure de l&#39;orientation et de rotation Taux de particules dans Turbulence 3D-imprimés

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

Recherche

Ingénierie

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.

Comportement contre les adhérences préparation et haute température d’une Surface glissante sur acier inoxydable

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.

Mesures du carbone du sol par Neutron-Gamma analyse statique et Modes de numérisation

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.

Ultrasons Fatigue Testing dans le Mode de traction-Compression

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.

Méthodes expérimentales de Spin - et Angle-Resolved Photoemission Spectroscopy combiné avec polarisation 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 ...

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.

Mesure de polarisation ferroélectrique magnétiquement à l’écoute dans les cristaux liquides

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.

Transporteur à vie des mesures dans les semi-conducteurs, par le biais de la méthode de décomposition de photoconductivité micro-ondes

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).

Mise en œuvre d'un microscope non linéaire basé sur la diffusion stimulée de Raman

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.

Un système photonique pour générer des photons enchevêtrés de polarisation inconditionnelle s'appuyant sur des interférences quantiques multiples

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.

Fabrication personnalisée à faible coût et utilisation verrouillée par mode d'un laser à fibres Femtoseconde à dispersion normale pour la microscopie multiphoton

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