Научно-технический
«ОПТИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ»
издается с 1931 года
 
   
Русский вариант сайта Английский вариант сайта
   
       
   
       
Статьи последнего выпуска

Электронные версии
выпусков начиная с 2008


Алфавитный указатель
2000-2010 гг


444
Архив оглавлений
выпусков 2002-2007 гг


Реквизиты и адреса

Вниманию авторов и рецензентов!
- Порядок публикации
- Порядок рецензирования статей
- Типовой договор
- Правила оформления
- Получение авторского вознаграждения
- Редакционная этика


Контакты

Подписка

Карта сайта




Журнал с 01.12.2015 допущен ВАК для публикации основных результатов диссертаций как издание, входящее в международные реферативные базы систем цитирования (Web Science, Scopus) (см. Vak.ed.gov.ru Перечень журналов МБД 16.03.2018г)

Аннотации (03.2020) : МОДЕЛИРОВАНИЕ ГЕНЕРАЦИИ УЛЬТРАКОРОТКИХ ИМПУЛЬСОВ В ПОЛНОСТЬЮ ВОЛОКОННОМ КОЛЬЦЕВОМ ЭРБИЕВОМ ЛАЗЕРЕ С ВЫСОКОНЕЛИНЕЙНЫМ РЕЗОНАТОРОМ

МОДЕЛИРОВАНИЕ ГЕНЕРАЦИИ УЛЬТРАКОРОТКИХ ИМПУЛЬСОВ В ПОЛНОСТЬЮ ВОЛОКОННОМ КОЛЬЦЕВОМ ЭРБИЕВОМ ЛАЗЕРЕ С ВЫСОКОНЕЛИНЕЙНЫМ РЕЗОНАТОРОМ

© 2020 г.      А. В. Вербицкий*, аспирант; Д. А. Дворецкий**, канд. техн. наук; С. Г. Сазонкин**, канд. техн. наук; И. О. Орехов**, аспирант; Я. Ж. Ососков***, аспирант; А. Б. Пнёв**, канд. техн. наук; Л. К. Денисов**, доктор техн. наук; В. Е. Карасик**, доктор техн. наук

*     Университет ИТМО, Санкт-Петербург

**   Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана, Москва

*** Научный центр волоконной оптики Российской академии наук, Москва

E-mail: verbitskiy1995@gmail.com

УДК 681.7.068 535

Поступила в редакцию 07.11.2019

DOI:10.17586/1023-5086-2020-87-03-56-65

Проведено математическое моделирование генерации ультракоротких импульсов в полностью волоконном кольцевом эрбиевом лазере с высоконелинейным резонатором. Показано, что в высоконелинейном волоконном резонаторе развивается генерация ультракоротких импульсов с характеристиками как растянутых импульсов, так и солитонов. В процессе математического анализа получена эволюция длительности, энергии и спектральной ширины ультракоротких импульсов в волоконном лазере. Показано, что в высоконелинейном резонаторе ультракороткий импульс имеет минимальную длительность порядка 200 фс, максимальную ширину спектра по полувысоте порядка 17 нм и максимальную энергию порядка 180 пДж. Проведена верификация полученных результатов моделирования путем их сравнения с экспериментальными данными.

Ключевые слова: : математическая модель, синхронизация мод, волоконный лазер, высоконелинейный резонатор, ультракороткие импульсы, солитон.

Коды OCIS: 140.7090, 320.7090, 190.4370

 

Литература 

1.    Sugioka K., Cheng Y. Ultrafast lasers – reliable tools for advanced materials processing // Light: Science & Applications. 2014. V. 3. P. 149.

2.   Крюков П.Г. Лазеры ультракоротких импульсов и их применения. Долгопрудный: Издательский Дом «Интеллект», 2012. 248 с.

3.   Schliesser A., Picqué N., Hänsch T.W. Mid-infrared frequency combs // Nature Photonics. 2012. V. 6. P. 440–449.

4.   Kim J., Song Y. Ultralow-noise mode-locked fiber lasers and frequency combs: Principles, status, and applications // Adv. Opt. Photon. 2016. V. 8. P. 465–540. 

5.   Renninger W.H., Chong A., and Wise F.W. Dissipative solitons in normal-dispersion fiber lasers // Phys. Rev. A. 2008. V. 77. P. 023814.

6.   Яруткина И.А. Математическое моделирование распространения диссипативных и дисперсионно управляемых солитонов в импульсных волоконных лазерах // Канд. дис. Новосибирск: ИВТ СО РАН, 2014. 124 с.

7.    Турицын С.К., Розанов Н.Н., Яруткина И.А. и др. Диссипативные солитоны в волоконных лазерах // УФН. 2016. Т. 186. №7. C. 713–742.

8.   Lei T., Lu F., Tu C., et al. Numerical study on self-similar pulses in mode-locking fiber laser by coupled Ginzburg-Landau equation model // Opt. Exp. 2009. V. 17. № 2. P. 585.

9.   Ma C., Tian X., Gao B., et al. Numerical simulations on influence of the saturable absorber in Er-doped fiber laser // Opt. Commun. 2018. V. 410. P. 941–946.

10. Schreiber T., Ortaç B., Limpert J., et al. On the study of pulse evolution in ultra-short pulse mode-locked fiber lasers by numerical simulations // Opt. Exp. 2007. V. 15. № 13. P. 8252–8262.

11.  Wang L., Chong A., and Haus J.W. Numerical modeling of mode-locked fiber lasers with a fiber-based saturable-absorber // Opt. Commun. 2017. V. 383. P. 386–390.

12.  Gao B., Ma C., Huo J., et al. Influence of gain fiber on dissipative soliton pairs in passively mode-locked fiber laser based on BP as a saturable absorber // Opt. Commun. 2018. V. 410. P. 191–196.

13.  Martel G., Chédot C., Hideur A., et al. Numerical maps for fiber lasers mode locked with nonlinear polarization evolution: Comparison with semi-analytical models // Fiber and Integrated Optics. 2008. V. 27. № 5. P. 320–340.

14.  Cheng Z., Li H., and Wang P. Simulation of generation of dissipative soliton, dissipative soliton resonance and noise-like pulse in Yb-doped mode-locked fiber lasers // Opt. Exp. 2015. V. 23. № 5. P. 5972–5981.

15.  Bale B.G., Boscolo S., Kutz J.N., et al. Intracavity dynamics in high-power mode-locked fiber lasers // Phys. Rev. A. 2010. V. 81. № 3. P. 033828.

16.  Hardin R.H., Tappert F.D. Applications of the split-step Fourier method to the numerical solution of non-linear and variable-coeffcient wave equations // SIAM Review Chronicle. 1973. V. 15. № 2. P. 423–423.

17.  Агравал Г. Нелинейная волоконная оптика. М.: Мир, 1996. 323 с.

18. Han X. Conventional soliton or stretched pulse delivered by nanotube-mode-locked fiber laser // Appl. Opt. 2018. V. 57. P. 807–811.

19.  Zhao F., Wang Y., Wang H., et al. Ultrafast soliton and stretched-pulse switchable mode-locked fiber laser with hybrid structure of multimode fiber based saturable absorber // Scientific Reports. 2018. V. 8. P. 16369.

20. Li W.L., Kong Y.C., Chen G.W., et al. Coexistence of conventional solitons and stretched pulses in a fiber laser mode-locked by carbon nanotubes // Laser Physics. 2015. V. 25. № 4. P. 045103.

21.  Dvoretskiy D.A., Sazonkin S.G., Voropaev V.S., et al. Generation of ultrashort pulses with minimum duration of 90 fs in a hybrid mode-locked erbium-doped all-fibre ring laser // Quant. Electron. 2016. V. 46. № 11. P. 979–981.

22. Dvoretskiy D.A., Sazonkin S.G., Orekhov I.O., et al. High-energy ultrashort-pulse all-fiber erbium-doped ring laser with improved free-running performance // JOSA. B. 2018. V. 35. P. 2010–2014.

 

 

Полный текст