• Lasers à fibre nanoseconde MOPA

Une diode laser  » seed  » à, par exemple, 1064 nm est pulsée par un circuit électronique spécialisé qui va pulser rapidement le courant  avant d’être amplifiée avec plusieurs étages de fibres actives. Un étage d’amplification typique génère entre 10 et 20 dB de gain. Au-dessus de ce niveau de gain, certains effets indésirables ASE (Amplified Spontaneous Emission) amplifient les longueurs d’onde indésirables. Il est donc souhaitable d’avoir un amplificateur à plusieurs étages avec des filtres ASE entre chaque étage au lieu de maximiser le gain d’amplification d’un étage donné.

Effet de commutation de gain de diode laser : lors de l’application de courant à une diode laser, une certaine quantité d’énergie est stockée dans le milieu à gain. Cette énergie est ensuite réalisée sous la forme d’une impulsion courte à la partie initiale de l’impulsion (plage picoseconde). Cette impulsion est typiquement de l’ordre d’une durée d’impulsion de 100 ps. Cette impulsion courte peut être considérée comme une opportunité, par exemple lorsque vous essayez de produire une impulsion très courte, ou comme un problème lorsque vous envisagez d’amplifier des impulsions de la gamme nanoseconde jusqu’à des niveaux d’énergie élevés.

Effets non linéaires de la fibre: les amplificateurs à fibre concentrent la lumière dans un coeur de petit diamètre ce qui augmente la densité de puissance jusqu’à des niveaux très élevés. Cela peut devenir un problème majeur lorsque l’on considère des puissances de crête d’impulsion élevées, car de nombreux effets optiques non linéaires apparaissent au-dessus d’un certain niveau de puissance de crête et de densités spectrales. Ces effets, comme le SBS (Stimulated Brillouin Scattering) ou le SRS (Stimulated Raman Scattering), ont tendance à élargir à la fois le spectre d’émission et la durée des impulsions. SBS est un effet qui dépend de manière non linéaire de la densité spectrale. Choisir un seeder d’émission plus large et éviter les DFB à largeur spectrale étroite peut être un bon choix pour atteindre des puissances de crête plus élevées lors de l’utilisation d’impulsions nanosecondes. Une autre solution consiste à utiliser un modulateur de phase EOM (électro-optique). Cela élargit le spectre d’émission tout en conservant la belle stabilité spectrale d’un DFB.