Новые нелинейные эффекты при распространении высокоэнергетических импульсов в оптическом волокне и микроструктурах

Цель проекта разработка улучшенных моделей нелинейных процессов, предсказание и изучение новых эффектов, разработка новых численных и аналитических методов фотоники. Задачи исследования: создание моделей динамики генерации ультракоротких импульсов в волоконных лазерах, изучение нелинейных поляризационных явлений в волоконных линиях связи, анализ когерентных эффектов в микроструктурах. В 2021-2023 годах были проведены исследования в области волоконной оптики и лазерной технологии. С помощью численного моделирования было исследовано формирование шумовых им-пульсов в волоконных лазерах и установлено, что оптимизация параметров волоконного резонатора может привести к генерации импульсов с широким спектром. Были предложены методы подавления нелинейного шума в канале волоконно-оптической связи и повышения скорости передачи информации по солитонным линиям связи. Был разработан численный метод решения задачи Коши для нелинейного векторного уравнения Шредингера. Было найдено семейство солитонных со-стояний в χ(2) микрорезонаторах, отвечающих спектрально узким частотным гребням. Были исследованы механизмы управления режимами пассивной синхронизации лазерных мод для формирования высокоэнергетических импульсов и широких спектров излучения. Были предсказаны новые локализованные решения – кольцевые солитоны в волокне с линейной сердцевиной и нелинейной оболочкой. Было найдено обобщение приближения дискретных диполей для решения задачи рас-сеяния металлической частицей. Установлены механизмы возникновения неустойчивостей при гармонической пассивной синхронизации мод волоконных лазеров и предложены методы их по-давления. Был предложен новый подход к компенсации дисперсии с использованием цифрового процессора на приемной стороне и фазово-модулированного формата. Впервые была решена правая обратная задача рассеяния для системы Захарова-Шабата с помощью алгоритма Toeplitz Inner Bordering. Было исследовано влияние проводимости доменной стенки на формирование доменов в сегнетоэлектриках и определены условия для появления широких двойных гребенок в микрорезонаторах с высоким коэффициентом добротности. За отчетный период опубликована 43 статьи в рецензируемых журналах.