Zweistufige Faraday Isolatoren

Technischer Überblick

FI-x-5TI und FI-x-5TV

Diodenlaser reagieren extrem empfindlich auf reflektierte Strahlung. Um unerwünschte Rückkopplungen sicher zu unterdrücken, ist eine Isolation von 30 bis 40 dB, wie sie von Standard-Faraday-Isolatoren erzielt wird, nicht mehr ausreichend.

Unsere zweistufigen Faraday-Isolatoren wurden für die besonderen Anforderungen der Diodenlaser-Nutzer entwickelt. Basis ist die Verbindung von zwei gekoppelten Isolatorstufen mit den besten auf dem Markt erhältlichen Polarisatoren.

In dieser Anordnung sind Austrittspolarisator der ersten Stufe und Eintrittspolarisator der zweiten Stufe in einem Zentralpolarisator zusammengefasst.

Durch das entgegengesetzte Ausrichten der Magnetpole ergeben sich zwei wesentliche Vorteile: Die Polarisationsrichtung des transmittierten Strahls bleibt unverändert und die Magnetfelder verstärken sich gegenseitig. Damit kann der gesamte Isolator kompakter gestaltet und die optische Weglänge verringert werden. Dies verbessert wiederrum die optische Qualität des Faraday Isolators.

Sämtliche optischen Oberflächen sind antireflexbeschichtet. Die Flächennormalen sind relativ zur Strahlachse verkippt. Die Polarisatoren sind so gefasst, dass die außenliegenden optischen Flächen leicht gereinigt werden können. Auf diese Weise ist gewährleistet, dass die Isolation nicht durch Restreflektionen und Streuung vom Isolator beeinträchtigt wird.

Basierend auf diesem speziellen Design gehören die zweistufigen Faraday-Isolatoren mit garantierten 60 dB Isolation bei der Designwellenlänge bzw. im Einstellbereich zu den besten auf dem Markt.

DLI, Überblick

Die Isolatoren der DLI-Serie wurden für die besonderen Anforderungen der Diodenlaser im sichtbaren Spektrum entwickelt und kombinieren die hervorragende Isolation eines zweistufigen Isolators  mit der Flexibilität eines durchstimmbaren Isolators.

Die DLI-Isolatoren sind leicht nachträglich in vorhandene Anordnungen integrierbar und können so eingestellt werden, dass jede Wellenlänge ohne Änderung der Laserpolarisation oder Verschieben des Laserstrahls getroffen wird. Die Grobabstimmung auf die Wellenlänge erfolgt durch Veränderung des in den beiden Isolationsstufen wirkenden Magnetfelds. Mit einer Abstimmschraube kann die Vorzugspolarisation des Zentralpolarisators gedreht werden. Hierdurch ist eine Feinabstimmung auf die Wellenlänge möglich. Die abgeblockte Strahlung wird unter 90° zur Strahlachse aus dem  Isolator heraus abgelenkt. Sie wird also nicht im Innern des Isolators absorbiert, sondern ist frei verfügbar über die Polarisatorseitenflächen und das Austrittsfenster.

DLI Injection Locking

Die Version: „DLI Injection“ dreht die vorhandene Betriebsart um. Durch Einkoppeln des Seedlasers über das Austrittsfenster kann dieses zum Injection Locking genutzt werden, während Master- und Slavelaser gleichzeitig effizient voneinander entkoppelt werden. Die Sicherung eines stabilen Pulszuges bei modengekoppelten Lasern wie zum Beispiel dem Ti:Saphirlaser kann so vereinfacht werden.

Anwendungen

Alle zweistufigen Isolatoren werden typischerweise zur Verbesserung der Leistungs- und Frequenzstabilität bei Präzisionsanwendungen mit Diodenlasern in Spektroskopie, Interferometrie und Messtechnik eingesetzt. Da die Austrittspolarisation und die Strahlposition für alle unsere zweistufigen Faraday-Isolatoren erhalten bleibt, kann der Einfluss kleinster Rückkopplungen des Lasers quantitativ betrachtet werden.