Ti:Sa frekans tarağı ile karşılaştırılmış femtosaniye Yb-katkılı fiber frekans tarağı sistemi geliştirmek ve metroloji uygulamalarında kullanmaktır.
ÇIKTILAR
1. Taşınabilir küçük ölçekli Yb-katkılı fiber lazerinin (YDFL) tasarımının yapılması ve kurulması.
Tasarlanan sıcaklık kontrollü Yb fiber lazerinin (şekil 1.1) tekrarlama frekansı 100 MHz olup çıkış gücü 250 mW değerindedir. Frekansı kilitlenmemiş lazerin 10000 saniye zaman aralığında tekrarlama frekansı 0.8Hz değerinden az değişmiştir. Tekrarlama frekans kararlılığı 1s ve 2000 s ortamla zaman aralığında 2x10-10 – 6x10-10 arasında değiştiği ölçülmüştür
2. Yb-katkılı fiber lazerinin ışınım şiddetinin gürültü analizi yapılmıştır.
Lazer şiddet gürültüsünün 3 Hz - 250 kHz frekans aralığında ölçülen spektrumu ve 1 Hz bant aralıklarına karşılık geren RIN değerleri şekil 2.1’de verilmiştir. Şekilden görüldüğü gibi gürütü esas olarak 1 kHz frekans değerinden küçük bölgede etkindir.
3. Frekansı kilitli Yb-katkılı fiber lazerinin tekrar frekans sinyalinin faz gürültüsünün analizi yapılmıştır.
Faz gürültüsü 1 kHz değerinde -103 dBc/Hz iken frekans arttıkça azalmakta ve 30 MHz değerinde ölçüm sisteminin gürültü tabanına yaklaşmaktadır. Yapılan faz gürültüsü sonuçlarını (şekil 3.1) analiz ettiğimizde araştırılan zaman aralığında atımların zaman kayması 41 fs olarak hesaplanmıştır
4. Yb-katkılı fiber lazerinin tekrarlama frekansı Cs atomik saatinin referans 10 MHz sinyaline kilitlenmiştir.
Kurulan deney düzeneğinin blok diyagramı şekil 4a’ da ve lazer kararlılığının ortalama zamana bağlı değişimi ise şekil 4b’de verilmiştir. Lazerin atımları fotodetektörle algılanarak RF sinyali üretilmiş ve faz kilitleme elektronik sistemi kullanılarak bu sinyalin frekansı Cs atomik saatinin 10 MHz sinyaline kilitlenmiştir. Bu yöntemle serbest çalışan lazerin 10-9 –10-10 arasındaki kararlılığı atomik saat kararlılığına (10-11 – 10-14) ulaştırılmıştır
5. 600 nm - 1800 nm dalgaboyu aralığında geniş spektrumlu (SC) lazer ışımasının üretimi ve spektrumu etkileyen faktörlerin araştırılması
Kurulan Yb fiber lazeri, lazer darbe uzatıcı, lazer güç yükseltici ve lazer darbe sıkıştırıcı sistemi (şekil 5.1) ile 10 W gücünde, 150 femtosaniye genişliğinde lazer darbeleri elde edilmiştir.
(Tamamlandı)