"Численное моделирование короткоимпульсной генерации в волоконных и гибридных лазерах". Сергей Валерьевич Смирнов, НГУ, 24.3.2025
Состав коллектива
- Беднякова Анастасия Евгеньевна, к.ф.-м.н., с.н.с. ЛНФ НГУ;
- Иваненко Алексей Владимирович, к.ф.-м.н., с.н.с. ЛНФ НГУ;
- Нюшков Борис Николаевич, к.ф.-м.н., доцент каф. лазерных систем НГТУ;
- Подивилов Евгений Вадимович, д.ф.-м.н., проф. каф. квантовой оптики ФФ НГУ;
- Рыбак Алина Анатольевна, к.ф.-м.н., м.н.с. ЛНФ НГУ;
- Смирнов Сергей Валерьевич, к.ф.-м.н., в.н.с. ЛНФ НГУ.
Аннотация
С использованием кластера ИВЦ НГУ выполнен цикл работ, посвящённых исследованию новых методов генерации которких лазерных импульсов. В частности, впервые предложен и исследован простой и эффективный метод генерации регулярных последовательностей импульсов с гигагерцовой частотой повторения в лазерах на основе полупроводниковых оптических усилителей (SOA). Предложенный метод позволяет формировать импульсы без активной модуляции и/или насыщающегося поглощения генерируемого излучения и основан на самоподдерживающейся модуляции перекрестного усиления, которая достигается за счёт добавления отрицательной оптической обратной связи (ООС) к конфигурации кольцевого лазера. Кроме того, был предложен и исследован новый метод синхронной генерации двухцветных импульсов с высокой частотой повторения, основанный на использовании стимулированного излучения редкоземельных ионов Yb и комбинационного рассеяния в общем полностью волоконном лазерном резонаторе без использования насыщающихся поглотителей или модуляторов. Предложенный механизм двухволновой импульсной генерации аналогичен оптическому регистру сдвига, в котором две последовательности импульсов смещаются относительно друг друга на один период после каждого кругового обхода. Предложенный подход естественным образом решает проблему компенсации дифференциальной задержки бихроматических импульсов, что существенно упрощает конструкцию лазера, повышает технологичность его изготовления и снижает себестоимость.
Финансовая поддержка
Исследования выполнены в рамках проекта РНФ N 24-12-00314 «Неустойчивость лазерного усиления как новый эффективный механизм стационарной импульсной генерации», рук. к.ф.-м.н. А.Е.Беднякова, 2024-2026 гг
Иллюстрации
Обложка журнала Optica (импакт-фактор 8.4) с визуализацией к работе.
Публикации
- S. Smirnov, B. Nyushkov, A. Ivanenko, A. Bednyakova High-repetition-rate pulse generation via self-sustaining cross-gain modulation in a semiconductor-based laser. Optics Letters, v.48, No.23, 6084-6087 (2023). Импакт-фактор (WoS/JCR): 3.1.
- A.V. Ivanenko, A.E. Bednyakova, S.V. Smirnov, B.N. Nyushkov. Multi-GHz repetition-rate pulse generation by gain instability in a semiconductor-based all-fiber laser. 2024 International Conference Laser Optics (ICLO), p. 601-601.
- A.V. Ivanenko, A.E. Bednyakova, S.V. Smirnov, A.A. Rybak. Wavelength-tunable high-repetition-rate pulse generation in a SOA-based fiber laser with gain instability. Laser Physics Letters, v.21, No.12, 125005 (2024). Импакт-фактор (WoS/JCR): 1.4.
- B. Nyushkov, A. Ivanenko, S. Smirnov, S. Turitsyn. Transient light shift register mechanism of bi-chromatic pulse generation. Optica, v.10, No.8, 1029-1036 (2023). Импакт-фактор (WoS/JCR): 8.4.
- B.N. Nyushkov, S.V. Smirnov, A.V. Ivanenko, D.A. Khudozhitkova, A.E. Bednyakova. Fiber laser cavity with dynamically transformable topology for switchable bidirectional pulse generation. Laser Physics Letters, v.20, No.10, 105101 (2023). Импакт-фактор (WoS/JCR): 1.4.
- B. Nyushkov, A. Ivanenko, N. Koliada, S. Smirnov. Stationary high-energy pulse generation in Er-based fiber lasers via quasi-synchronous gain modulation. Photonics, v.11, No.1. (2023) Импакт-фактор (WoS/JCR): 2.1.
- S. Smirnov, E. Podivilov, B. Sturman. Electrostatic conductive disc singularity resolved. Journal of Applied Physics, v.135, 124301 (2024). Импакт-фактор (WoS/JCR): 5.528.