НЕЛИНЕЙНО-ОПТИЧЕСКИЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ПИКОСЕКУНДНЫХ ЛАЗЕРНЫХ ИМПУЛЬСОВ В МНОГОМОДОВЫХ МИКРОСТРУКТУРИРОВАННЫХ СВЕТОВОДАХ С УМЕРЕННОЙ НЕЛИНЕЙНОСТЬЮ
Аннотация
Приведены результаты теоретических и экспериментальных исследований преобразования импульсов пикосекундной длительности иттербиевого лазера (λ = 1030 нм) в кварцевых микроструктурированных световодах с предельно высокой долей пустот в оболочке и сердцевиной диаметром от 8 до 11 мкм, обладающих умеренной оптической нелинейностью (γ = 2-3 1/(Вт·км)). Установлена преобладающая роль процесса четырехволнового смешения в нелинейном преобразовании излучения в антистоксовой части спектра при накачке световодов в режиме нормальной дисперсии.
Об авторах
В. В. Демидов
Научно-производственное объединение Государственный оптический институт им. С.И. Вавилова
Россия
Россия
К. В. Дукельский
Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-Бруевича; Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики
Россия
Россия
С. О. Леонов
Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана
Россия
Россия
А. С. Матросова
Научно-производственное объединение Государственный оптический институт им. С.И. Вавилова
Россия
Россия
Список литературы
1. Butcher P.N., Cotter D. The elements of nonlinear optics (Cambridge studies in modern optics). Cambridge University Press (UK), 1991. 344 p.
2. Bloembergen N. Nonlinear optics. World Scientific Publishing Company (SP), 1996. 188 p.
3. Shen Y.R. The principles of nonlinear optics. Wiley-Interscience (USA), 2002. 576 p.
4. Sutherland R.L. Handbook of nonlinear optics. Marcel Dekker (USA), 2003. 976 p.
5. Boyd R.W. Nonlinear optics. Burlington & San Diego (USA): Elsevier, 2008. 640 p.
6. New G. Introduction to nonlinear optics. Cambridge University Press (USA), 2011. 274 p.
7. He G.S. Nonlinear optics and photonics. Oxford University Press (UK), 2014. 688 p.
8. Rottwitt K., Tidemand-Lichtenberg P. Nonlinear optics: principles and applications (Optical sciences and applications of light). CRC Press (USA), 2014. 349 p.
9. Li C. Nonlinear optics: principles and applications. Springer (DE), 2016. 386 p.
10. Powers P.E., Haus J.W. Fundamentals of nonlinear optics. CRC Press (USA), 2017. 500 p.
11. He G.S., Liu S.H. Advanced nonlinear optics. World Scientific Publishing Company (SP), 2018. 600 p.
12. Agrawal G.P. Nonlinear fiber optics: its history and recent progress // J. Opt. Soc. Am. B. 2011. Vol. 28. No. 12. PP. A1-A10.
13. Agrawal G.P. Nonlinear fiber optics. Academic Press (UK): Elsevier, 2012. 648 p.
14. Alfano R.R. The supercontinuum laser source. Springer (USA), 2006. 538 p.
15. Dudley J.M. Supercontinuum generation in photonic crystal fiber // Rev. Mod. Phys. 2006. Vol. 78. No. 4. PP. 1135-1184.
16. Ranka J.K., Windeler R.S., Stentz A.J. Visible continuum generation in air-silica microstructure optical fibers with anomalous dispersion at 800 nm // Opt. Lett. 2000. Vol. 25. No. 1. PP. 25-27.
17. Knight J.C. Photonic crystal fibres // Nature. 2003. Vol. 424. No. 6950. PP. 847-851.
18. Russell P.St.J. Photonic crystal fibers // Science. 2003. Vol. 299. No. 5605. PP. 358-362.
19. Hansen K.P. Introduction to nonlinear photonic crystal fibers // J. Opt. Fiber Commun. Rep. 2005. Vol. 2. No. 3. PP. 226-254.
20. Zheltikov A.M. Nonlinear optics of microstructure fibers // Phys. Usp. 2004. Vol. 47. No. 1. PP. 69-98.
21. Song R., Hou J., Chen S., Yang W., Lu Q. High power supercontinuum generation in a nonlinear ytterbium-doped fiber amplifier // Opt. Lett. 2012. Vol. 37. No. 9. PP. 1529-1531.
22. Genty G., Ritari T., Ludvigsen H. Supercontinuum generation in large mode-area microstructured fibers // Opt. Express. 2005. Vol. 13. No. 21. PP. 8625-8633.
23. Savitski V.G., Yumashev K.V., Kalashnikov V.L., Shevandin V.S., Dukel'skii K.V. Infrared supercontinuum from a large mode area PCF under extreme picosecond excitation // Opt. Quant. Electron. 2007. Vol. 39. No. 15. PP. 1297-1309.
24. Leonov S.O., Lazarev V.A., Tarabrin M.K., Dvoretskiy D.A., Pasishnik A.S., Pryamikov D.A. Visible supercontinuum generation in large-core photonic crystal fiber with high air-filling fraction // J. Phys. Conf. Ser. 2015. Vol. 584. No. 1. PP. 012015-1- 012015-4.
25. Демидов В.В., Дукельский К.В., Шевандин В.С. Модовый состав излучения в микроструктурированных световодах со смещенной сердцевиной // Оптический журнал. 2010. Т. 77. № 6. С. 55-60.
26. Гатчин Ю.А., Демидов В.В., Дукельский К.В., Злобин П.А., Матросова А.С. Технологические основы получения механически стабильных одномодовых микроструктурированных световодов с предельно низким затуханием сигнала // Труды учебных заведений связи. 2017. Т. 3. № 4. С. 29-35.
27. Nielsen M.D., Folkenberg J.R., Mortensen N.A. Single-Mode Photonic Crystal Fiber with an Effective Area of 600 μm2 and low bending loss // Electron. Lett. 2003. Vol. 39. No. 25. PP. 1802-1803.
28. Minkovich V.P., Kir'yanov A.V., Sotsky A.B., Sotskaya L.I. Large-mode-area holey fibers with a few air channels in cladding: modeling and experimental investigation of the modal properties // J. Opt. Soc. Am. B. 2004. Vol. 21. No. 6. PP. 1161-1169.
29. Демидов В.В., Дукельский К.В., Тер-Нерсесянц Е.В., Шевандин В.С. Исследование одномодового режима работы микроструктурированных световодов с каналами вытекания излучения // Оптический журнал. 2013. Т. 80. № 5. С. 65-70.
30. www.comsol.com
31. Saitoh K., Koshiba M. Full-Vectorial Imaginary-Distance Beam Propagation Method Based on a Finite Element Scheme: Application to Photonic Crystal Fibers // IEEE J. Quant. Electron. 2002. Vol. 38. No. 7. PP. 927-933.
32. Olszewski J., Szpulak M., Urbanczyk W. Effect of Coupling Between Fundamental and Cladding Modes on Bending Losses in Photonic Crystal Fibers // Opt. Express. 2005. Vol. 13. No. 16. PP. 6015-6022.
33. Guobin R., Zhi W., Shuqin L., Shuisheng J. Mode Classification and Degeneracy in Photonic Crystal Fibers // Opt. Express. 2003. Vol. 11. No. 11. PP. 1310-1321.
Рецензия
Для цитирования:
Демидов В.В., Дукельский К.В., Леонов С.О., Матросова А.С. НЕЛИНЕЙНО-ОПТИЧЕСКИЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ПИКОСЕКУНДНЫХ ЛАЗЕРНЫХ ИМПУЛЬСОВ В МНОГОМОДОВЫХ МИКРОСТРУКТУРИРОВАННЫХ СВЕТОВОДАХ С УМЕРЕННОЙ НЕЛИНЕЙНОСТЬЮ. Труды учебных заведений связи. 2018;4(1):61-66.
For citation:
Demidov V..., Dukelskii K..., Leonov S..., Matrosova A... NONLINEAR OPTICAL TRANSFORMATION OF PICOSECOND LASER PULSES IN MULTIMODE MICROSTRUCTURED FIBERS WITH LIMITED NONLINEARITY. Proceedings of Telecommunication Universities. 2018;4(1):61-66. (In Russ.)
Просмотров:
604
Послать статью по эл. почте 