Изучение спектральных свойств излучения многоволновых волоконных ВКР-лазеров со случайной распределенной обратной связью и спектральными фильтрами

Целью данного исследования ставится экспериментальное и теоретическое (путем численного моделирования) изучение спектральных свойств волоконного ВКР-лазера со случайной распределенной обратной связью и различными спектральными фильтрами, а также изучения возможности сублинейного режима генерации в них.Ожидаемые результаты:1. Создана кинетическая модель, описывающая спектральные свойства излучения ВКР-лазера со случайной распределенной обратной связью над порогом генерации с учетом влияния спектральных фильтров. Проведено исследование решения интегральных уравнений на форму выходного спектра излучения. Изучены зависимости выходной ширины спектра от ширины и величины максимума функции пропускания фильтра, от его формы, от параметров волокна.2. Создана самосогласованная спектральная балансная модель, учитывающая влияние обратного рэлеевского рассеяния. Проведен расчет спектральной ширины ВКР-лазера со случайной распределенной обратной связью под и вблизи порога генерации для схем лазера с разными типами спектральных фильтров (волоконное зеркало Саньяка, волоконная брегговская решетка) и разными типами заведения мощности накачки (прямая накачка, обратная накачка, одноплечевая схема)3. Проведена численная оптимизация параметров лазера (длина волокна, схема заведения излучения накачки) в рамках модели баланса интегральных мощностей для достижения максимальной выходной мощности в схемах со спектральными фильтрами4. Разработаны экспериментальные макеты волоконных ВКР-лазеры со случайной распределенной обратной связью со спектральными фильтрами разного типа и с разной спектральной шириной. Проведены измерения спектральных свойств генерации во всем диапазоне доступных мощностей накачки под и над порогом генерации. Проведено сравнение результатов численного моделирования спектров генерации в рамках обеих моделей с экспериментальными данными. Определены пределы применимости моделей и оценено влияние эффектов, не включенных в модель (фазовая кроссмодуляция).5. Сделаны выводы о возможности контроля спектра волоконного ВКР-лазера со СРОС с помощью спектральных фильтров и/или выбором параметров волокна. Проведена экспериментальная оптимизация параметров фильтров, получены максимально широкий и максимально узкий спектр генерации с максимальной выходной мощностью.6. Экспериментально изучены мощностные характеристики исследуемых лазеров при некотором превышении над порогом, построена аналитическая модель, описывающая сублинейное поведение выходной мощности для лазера без спектральных фильтров, исследована возможность получения генерации с высокой дифференциальной эффективностью в лазере со спектральными фильтрами