Исследование импульсной динамики и разработка новых схем волоконных лазеров с распределённым усилением по длине резонатора. Этап 3 (заключительный)

Проведены исследования различных схем резонаторов волоконных лазеров с синхронизацией мод с разнесёнными участками усиления и с разной топологией элементов, а также динамики генерации импульсов в этих лазерах. Продемонстрированно, что при использовании двух разнесённых усиливающих отрезков волокна в нелинейном петлевом зеркале электронная регулировка отношения мощностей излучения накачки этих волокон позволяет устанавливать режимы генерации импульсов с разной степенью когерентности и изменять их параметры в относительно широких пределах: длительность – более чем в два раза (30 - 65 ps для когерентных импульсов и 77 - 160 ps для некогерентных импульсов), энергию – более чем в 11 раз для некогерентных импульсов (2,2 - 24,8 нДж), более чем в 8 раз для когерентных импульсов (1,9 - 16,2 нДж), пиковую мощность когерентных импульсов - более чем в 8 раз (32,5 - 292,5 Вт) без изменения длительности импульсов. Впервые за счёт использования двух разнесённых усиливающих отрезков волокна в нелинейном петлевом зеркале для контроля параметрами импульсной генерации, а также за счёт распределения потерь и усиления в резонаторе лазера (преднамеренного ослабления внутрирезонаторной мощности перед длинным участком резонатора и последующей компенсации ослабления и потерь после прохождения этого участка резонатора) достигнута рекордно высокая энергия импульсов > 12 мкДж непосредственно на выходе волоконного иттербиевого лазера с синхронизацией мод без использования дополнительных усилителей. Построены карты распределения параметров (радиочастотного контраста, длительности импульсов, мощности излучения) импульсной генерации в зависимости от мощности накачки, проведена классификация генерируемых импульсов по 4 типам импульсов со схожими параметрами излучения в двух конфигурациях лазеров с разным расположением двух усиливающих отрезков волокна.