イッテルビウム添加光ファイバに1064nmで記録された動的母集団グレーティングを用いた高分解能の適応型干渉計

High-resolution adaptive interferometer with dynamic population grating recorded at 1064  nm in ytterbium-doped fiber.

• E Aguilar
• S Stepanov
• E Hernandez

抄録

サニャック干渉計を用いた光位相変調の適応型光ファイバセンサ/復調器について報告する。イッテルビウムドープファイバ(YDF)に波長1064nmで記録された動的母集団グレーティングは、ハイパス伝達関数を持ち、約10cwの記録パワーで約260Hzのカットオフ周波数を持つこの構成の適応特性を可能にした。記録波長におけるYDF吸収の飽和から予想されるよりも一桁大きい振幅を持つ非シフト位相ダイナミックグレーティングを効果的に形成することで、ほぼ100%の変調深度を持つ線形応答が保証されます。これは、YDFの紫外光吸収の光誘起変化と関連しており、我々の実験では、位相変調の検出振幅≒0.7∗10を最小に抑えることができました。このような位相格子形成のメカニズムは、一般的に、利用される光パワーのフォトニックノイズのみによって制限されたセンサの分解能を確保できると考えられる。

An adaptive optical fiber sensor/demodulator of an optical phase modulation with a Sagnac interferometer configuration is reported. The dynamic population grating recorded in ytterbium-doped fiber (YDF) at a wavelength of 1064 nm enables adaptive properties of this configuration with a high-pass transfer function and with the cut-off frequency of about 260 Hz at ∼10 cw recording power. A linear response with nearly 100% modulation depth is ensured by effective formation of the nonshifted phase dynamic grating with the amplitude one order of magnitude greater than can be expected from the saturation of the YDF absorption at the recording wavelength. This is associated with the photoinduced changes in the UV optical absorption of the YDF and enables minimal detected amplitude of the phase modulation ≈0.7∗10 in our experimental configuration. We believe that, in general, this mechanism of the phase grating formation can ensure the sensor resolution limited by the photonic noise of the utilized light power only.