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Technologie

Faser-Rückkopplungs-OPOs

Unsere Frequenzumsetzer basieren auf Faser-Rückkopplung und kombinieren eine intrakavitäre passive Glasfaser mit einem bulk-nichtlinearen Medium für optische Verstärkung.

Die intrakavitäre Singlemode-Faser sorgt neben kompakter Bauform für kontinuierliches Mode-Cleaning und gute Strahlqualität und stabilisiert vor allem die zeitliche Dynamik des Oszillators durch dispersive Rückkopplung. Je nach Wellenlänge sind unsere Systeme 20–100× weniger empfindlich gegen Umgebung als klassische OPO- oder OPA-Systeme.

Im Normalbetrieb ohne aktive Wellenlängen-Rückkopplung — Piezo-Regelung ist für den täglichen Betrieb nicht erforderlich. Wellenlängeneinstellungen sind hoch reproduzierbar. Pumpen: Femto- und Pikosekunden-Festkörper- und Faserlaser.

Aktive Piezo-Stabilisierung im klassischen OPO im Vergleich zur passiven Selbstsynchronisation im Stuttgart Instruments Fiber-Feedback-OPO
Klassischer OPO vs. Stuttgart Instruments FF-OPO: Die passive Selbstsynchronisation hält das System bei Resonator-Drift synchron – ganz ohne aktive Elektronik.
Blockschema des Fiber-Feedback-OPO: Pumpe, nichtlinearer Kristall, Auskoppler, Singlemode-Faser zur zeitlichen Streckung des Pulses, Beugungsgitter und Verzoegerungsstrecke, die ueber die Zeit die verstaerkte Wellenlaenge waehlt
Signalweg im Resonator: Die Faser streckt den Puls zeitlich (Chirp), das Gitter stellt die Farbdispersion ein, und die Verzögerungsstrecke verschiebt die Pumpe zeitlich, um die gewählte Wellenlänge zu verstärken.

FAQ

Häufig gestellte Fragen

Wir nutzen ein Hybridkonzept aus Faser-Rückkopplung und parametrischem Gain in einem bulk-nichtlinearen Kristall. Die intrakavitäre Faser wirkt als Mode-Cleaner und fixiert die Richtung.
Die intrakavitäre Faser ist single-mode und führt nur den transversalen Grundmode. Höhere Raummoden koppeln schlecht in die Faser und bleiben unter der Schwelle, sodass der Oszillator in einem sauberen, nahezu beugungsbegrenzten TEM00-Strahl läuft. Da der Ausgangsstrahl durch die Faser definiert ist, ist die Strahlrichtung fest und reproduzierbar – unabhängig von Justage-Drift im Freistrahlteil. Dieselbe Faser liefert auch die dispersive Rückkopplung für die Abstimmung – Strahlreinigung und Tuning teilen sich also ein passives Element.
Durch dispersive Dehnung des Rückkopplungspulses. Über das Timing zwischen Pump- und Rückkopplungspuls stellen wir lückenlos und kontinuierlich mit < 0,05 nm Genauigkeit ein.
Die Faser ist passiv und fügt kein ASE hinzu. Der Alpha folgt dem RIN des Pumplasers; spezifiziertes RIN typischerweise < −160 dBc/Hz. Puls-Kontrast unter 130 dB gemessen (M. Floess et al., Opt. Express 30(1), 1 (2022)).
Vollautomatisiert mit Websocket-Schnittstelle (Ethernet oder WLAN), nutzbar aus gängigen Programmiersprachen. GUI in C++ mit Vorlagen für Python und LabVIEW. Mehrere Clients parallel möglich (z. B. GUI plus Python-Routine für Wellenlängenschritte).
Faser-Rückkopplungs-OPO (FF-OPO): kompakter OPO-Resonator mit passiver Faser-Rückkopplung. Passiv stabil über lange Zeiträume; in typischen Konfigurationen wird das RIN des Pump-Lasers weitgehend übernommen.

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