Волоконный лазер с гармонической синхронизацией мод на основе микроузелкового резонатора

Полезная модель относится к области оптики, в частности к технике волоконно-оптических лазерных генераторов импульсов с высокой частотой следования. Лазерные источники ультракоротких импульсов с высокой частотой следования востребованы в ряде приложений современной фотоники – оптической связи, сигнальном процессинге, генерации гребенчатого спектра и т.д. Известным вариантом лазерного генератора последовательности импульсов с частотой следования до десятков ГГц, обладающим рядом потребительских преимуществ – компактностью, надежностью, высоким качеством пучка, удобным выводом излучения являются солитонные волоконные лазеры с пассивной гармонической синхронизацией мод, осуществляемой при помощи насыщающихся поглотителей [F. Amrani et al, "Passively mode-locked erbium-doped double-clad fiber laser operating at the 322nd harmonic" Opt. Lett. 34, 2120-2122 (2009)]. Однако, показано, что этот механизм синхронизации мод не является устойчивым при достаточно близких расстояниях между импульсами, т.е. для высоких частот следования 10 ГГц и более [U. Andral et al, "Toward an autosetting mode-locked fiber laser cavity" J. Opt. Soc. Am. B33, 825-833 (2016)]. Известна также конструкция лазерного генератора, основанного на применении встроенного в резонатор высокодобротного фильтра, обеспечивающего фильтрацию ряда мод волоконного резонатора и сохраняющего моды с частотами, отличающимися на величину параметра свободной дисперсии фильтра. Примером подобного решения является лазер на основе связанного с волокном интегрально-оптического микрорезонатора [Gaeta A. et al. Parametric comb generation via nonlinear wave mixing in high-Q optical resonator coupled to built-in laser resonator : пат. 9490605 США. – 2016]. Недостатками такой схемы являются использование технически сложной схемы ввода/вывода излучения в/из микрорезонатора, приводящей к существенным потерям и значительные трудности при подборе дисперсионных параметров интегрально-оптического микрорезонатора.