"Численное исследование предела энергии в пикосекундном оптоволоконном оптическом параметрическом задающем генераторе". Денис Сергеевич Харенко, ИАиЭ СО РАН, 15.2.2022
Состав коллектива
- Ефремов Владислав Дмитриевич, аспирант, и.о. инженера-исследователя ИАиЭ СО РАН
- Харенко Денис Сергеевич, к.ф.-м.н., старший научный сотрудник Лаб.17 ИАиЭ СО РАН
Аннотация
Проведено масштабное численное моделирование волоконно-оптического параметрического генератора для создания узкополосных импульсов пикосекунды для когерентной антистоксовой Рамановской спектроскопии с использованием библиотеки на языке Python с открытым исходным кодом. Использовался чрезвычайно широкий диапазон параметров, таких как длительность импульса накачки, отстройка параметрической частоты, спектральная ширина импульса накачки и параметрических импульсов. Это потребовало использования чрезвычайно больших окон расчета, как во временной, так и в спектральной областях. Нам удалось ускорить расчёты в 50 раз, используя ресурсы графического процессора посредством процедур OpenCL, что позволило определить области устойчивости для различных длин стандартного пассивного (5-100 м) и фотонно-кристаллического (23-100 см) волокон, используемых во внешнем линейном резонаторе задающего генератора. Было показано, что генерируются сильночирпованные диссипативные солитоны на длине волны около 800 нм, энергия которых может достигать 55 нДж и ограничена истощением накачки и эффектами её фазовой само-модуляции.
Грантовая поддержка
- Грант РНФ №21-72-30024 «Фундаментальные задачи и новые технологии фотоники многомодовых волоконных световодов с регулярными и случайными 3-мерными структурами», руководитель Бабин С.А., 2021-2024 гг.
- Грант РФФИ №20-32-70093 «Разработка технологий волоконных лазеров с быстрой/широкодиапазонной перестройкой частоты для биомедицинских применений», руководитель Харенко Д.С., 2019-2021 гг.
Публикации
- V. D. Efremov, A. A. Antropov, E. A. Evmenova, and D. S. Kharenko, “Numerical simulation of a picosecond fiber optical parametric oscillator based on a PCF,” in Proc. SPIE, 2021, vol. 11905, p. 119051L.
- V. D. Efremov, A. A. Antropov, E. A. Evmenova, and D. S. Kharenko, “Numerical investigation of energy limit in picosecond fiber optic parametric oscillator,”, Appl. Opt. 61(7), (2022) (in print)