Волоконные источники ультракоротких импульсов с гигагерцовой и субгигагерцовой частотами следования импульсов в спектральном диапазоне 1.5-1.6 мкм

Целью работы является создание на основе композитных волокон, легированных ионами эрбия и комплексом эрбий-иттербий, источников ультракоротких импульсов (длительность менее 10 пс) с субгигагерцовыми и гигагерцовыми частотами повторения. Методы исследования: оптическая спектроскопия, численное моделирование распространения излучения в волокнах, осциллографические. Использовались анализаторы спектра Yokogawa AQ6370D/AQ6375B, автокорреляторы Femtochrome FR-103XL и Avesta AA-20DD-6PS, осциллографы Tektronix, измеритель мощности Ophir PD300-3W и анализатор сигналов Keysight N9020B. Создана серия линейных и кольцевых лазеров с резонаторами длиной от 0,7 до 0,4 м. Получена устойчивая генерация ультракоротких импульсов с основными частотами повторения от 150 до 480 МГц. Научная новизна состоит в первой экспериментальной демонстрировании высокочастотной генерации ультракоротких импульсов в коротких линейных и кольцевых резонаторах, создаваемых на базе композитных активных волокон, в исследовании оптических свойств композитных активных волокон легированных комплексом активных ионов Er/Yb (концентрации ионов Er и Yb 1,1·1020 и 1,5·1020 см-3, соответственно), демонстрации возможности осуществления непрерывной перестройки длительности выходных ультракоротких импульсов и реализации гармонической синхронизации мод в полностью волоконной схеме с длиной резонатора менее 0,5 м при изменении уровня накачки. Эффективность подтверждена снижением порога накачки и повышением стабильности режима генерации по сравнению с аналогами. Разработанные источники могут применяться в оптоволоконных системах связи, спектроскопии, микроскопии высокого разрешения и для накачки источников суперконтинуума и терагерцового излучения.