nsu_aeperepelov2023.pdf

• Перепелов Александр Евгеньевич, 1 курс магистратуры Сколтеха, исполнитель
• Куприков Евгений Александрович, м.н.с. ЛНФ НГУ, руководитель
• Кохановский Алексей Юрьевич, Университет ИТМО, руководитель

Осциллятор Мамышева является перспективной схемой импульсного волоконного лазера, способного генерировать сверхкороткие импульсы рекордно высокой мощности и широкого спектра. В данной работе была впервые проведена оптимизация параметров волоконного осциллятора Мамышева с целью нахождения режимов генерации диссипативных солитонов с максимальной пиковой мощностью после сжатия. Для этого был разработан программный комплекс для моделирования и оптимизации кольцевых волоконных лазеров. Для моделирования распространения светового импульса вдоль волокна численно решалось обобщенное нелинейное уравнение Шредингера, остальные элементы резонатора воздействовали на импульс точечным образом. Для оптимизации был реализован алгоритм роя частиц, адаптированный для параллельных расчетов на вычислительном кластере НГУ.

Данный алгоритм был применен к численной модели осциллятора Мамышева, и в результате оптимизации были найдены режимы одноимпульсной генерации диссипативных солитонов, имеющих энергию 145 нДж, длительность на полувысоте 36 фс, ширину спектра 48 нм и пиковую мощность после сжатия 2.43 МВт. Было показано, что эффект вынужденного комбинационного рассеяния оказывает большое влияние на форму импульса и возможность оптимального сжатия, и его учет в численной модели существенно необходим. Сравнение с экспериментом в данной работе не проводилось.

• Грант РНФ №17-72-30006-П «Нелинейные технологии для оптических коммуникаций и лазерных приложений», рук. Редюк А.А., 2021-2023

• Kuprikov E. et al. Designing Mamyshev oscillator cavity by particle swarm optimization algorithm //2022 International Conference Laser Optics (ICLO). – IEEE, 2022
• Perepelov A. et al. Inverse design of a Mamyshev Oscillator with MW peak power by particle swarm optimization algorithm// JOSA B, 2024 (принята к публикации)