Fluctuaciones de intensidad a la salida de una fibra monomodo acoplada a un láser He Ne

Mi apuesta es que su fibra es muy corta (algo así como un metro más o menos) y que las fluctuaciones que ve en el modo de salida se deben a los modos de revestimiento , es decir , una parte de la luz inyectada se propaga en el revestimiento de la fibra en lugar de en el centro. Las fluctuaciones resultantes se deben a perturbaciones externas de la fibra (fluctuaciones térmicas o tocar la fibra y demás). Por lo general, estos modos se atenúan en largas distancias, pero ya he tenido este problema al usar fibras cortas.

Intenta sacudir la fibra o calentarla con las manos para ver si está haciendo algo con la "respiración" que ves. Si es así, podrían ser esos modos de revestimiento. Sin embargo, deberían desaparecer al usar una fibra más larga (por ejemplo, 5 metros).

Esto suena como si la aberración en la salida del láser pudiera fluctuar debido al "salto de modo" (donde varios de los modos de la cavidad del láser están activos y desempeñan un papel variable en el tiempo) de modo que, incluso a una potencia de salida constante, la aberración de la haz de salida varía con el tiempo. La aberración del frente de onda es aproximadamente la relación de Fourier-dual de Strehl. Esta cantidad, a su vez, es aproximadamente la misma que el coeficiente de acoplamiento de la onda en el modo simple de una fibra, manteniéndose la igualdad si el diámetro del campo modal y la forma del modo de la fibra coinciden con el diámetro del disco Airy para la lente de enfoque.

En el pasado, he usado la siguiente técnica efectiva para verificar el salto de modo .........: acople la salida del láser en una fibra monomodo, mida la potencia de salida del láser y observe las fluctuaciones de intensidad de salida de la fibra además de las fluctuaciones en el poder! En otras palabras, ¡he usado su configuración exacta! Así que esto no te va a ayudar mucho porque esto es lo que estás viendo y necesitas alguna forma independiente de comprobar que el fenómeno es lo que digo que es.

Puede intentar enfocar a través de un orificio con el mismo diámetro que el del disco Airy para la lente de enfoque y verificar si aún se produce la "respiración". Esta sería una buena verificación de cordura, pero depende del kit experimental que es menos estable mecánicamente que una fibra montada en una lente, por lo que deberá ser paciente y silencioso para verificar si esta configuración brinda los mismos resultados que su fibra. De lo contrario, la salida del agujero de alfiler variará aún más debido a la vibración mecánica.

Colimaría el haz, o lo haría muy ligeramente divergente, para que pueda ver el patrón de campo lejano en una pared (preste la debida atención a las consideraciones de seguridad del láser aquí); intente obtener imágenes a través de diferentes polarizadores para que los saltos de modo se muestren como variaciones de intensidad de campo lejano. Pero esto no es a prueba de fallas.

La única forma segura de detectar el modo de salto, aparte de su configuración, es introducir el láser en un interferómetro de difracción puntual u otro interferómetro que haga su propia referencia (al pasar una copia del haz a través de un orificio subsoluble para eliminar cualquier información del frente de onda). y usar esto para construir el interferograma). Un sensor de frente de onda puede lograr lo mismo, pero en mi experiencia, estos le darán una precisión de aproximadamente 0,07 ondas RMS. Cambios de aberración mucho más pequeños que esto conducirán a una diferencia bien detectable en el acoplamiento en una fibra monomodo.

Algunos otros efectos que podrían estar en juego: 1. Reflexiones de los extremos de la fibra que causan interferencia 2. Dispersión de Brillion 3. Verifique si, de hecho, la fibra que está usando tiene una longitud de onda de corte más corta que la longitud de onda en realidad estás usando.

Comprobar la estabilidad de puntería del láser que, junto con las vibraciones mecánicas, haría fluctuar la eficiencia del acoplamiento. Después de hacer que la configuración sea lo más mecánicamente estable posible, intente colocar tubos de diámetro pequeño en todas partes alrededor del haz antes de la fibra. Y/o encerrar todo en una caja. El movimiento del aire tiene un efecto y ayuda a bloquearlo.