Kohärente Kombination von Faserlaser-p µm PED 3,4 µm Frequenzumrichtern

A. Odier, A. Durécu, J.-M. Melkonian, L. Lombard, M. Lefebvre und P. Bourdon

Abstrakt

Die kohärente Strahlkombination (CBC) mittels aktiver Phasensteuerung könnte für die Leistungssteigerung von faserlaserbasierten optischen Frequenzkonvertern im µm -Bereich, wie z. B. optischen parametrischen Oszillatoren (OPOs), nützlich sein. Hierfür wäre jedoch ein Phasenmodulator erforderlich, der bei der frequenzkonvertierten Wellenlänge arbeitet – eine nicht standardmäßige Komponente. Glücklicherweise basieren nichtlineare Konversionsprozesse auf einer Phasenanpassungsbedingung, die nicht nur diectoder gekoppelten Wellen, sondern auch deren Phasen korreliert. Daher ist es möglich, die Phase indirekt mit gängigeren Phasenmodulatoren zu steuern. Die Machbarkeit dieser Technik wurde bereits für Frequenzverdoppler (SHG) demonstriert. Durch die Steuerung der Phase der Grundwelle wurde sowohl bei Phasenanpassung als auch bei Quasi-Phasenanpassung eine exzellente Harmonischenkombinationseffizienz mit einem Restphasenfehler von weniger als λ/30 erreicht. In dieser Arbeit wird die kohärente Kombination von Differenzfrequenzgeneratoren (DFG) experimentell untersucht. Auch wenn die Differenzfrequenzerzeugung (DFG) anspruchsvoller ist als die Frequenzverdopplung (SHG), da sie die Handhabung von drei Wellen anstelle von zwei impliziert, ist die Phasensteuerung der einzelnen 1-μm p µm p Wellen ausreichend, um die erzeugten 3,4-μm-Wellen zu kombinieren.