Численное моделирование генерации суперконтинуума на основе симиляритона в фемтосекундных волоконных лазерах
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации, по проекту государственного задания, FSFN-2024-0018
Аверкиева У.С.1, Янь Ф.2, Исмаил А.1,3, Орехов И.О.1, Сазонкин С.Г.1, Дворецкий Д.А.1, Карасик В.Е.1, Денисов Л.К.1
1Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана, Москва, Россия
2Харбинский политехнический университет, Харбин, Китай
3Московский физико-технический институт МФТИ, Долгопрудный, Московская обл., Россия

Поступила в редакцию: 26 декабря 2024 г.
В окончательной редакции: 14 февраля 2025 г.
Принята к печати: 17 февраля 2025 г.
Выставление онлайн: 26 мая 2025 г.
Проведено численное моделирование генерации выходных характеристик суперконтинуума с использованием генератора на основе фемтосекундного волоконного лазера. Исследование было направлено на анализ выходных характеристик суперконтинуума при использовании различных типов волокон. Целью исследования является оптимизация характеристик выходных импульсов лазера и параметров высоконелинейного волокна для получения суперконтинуума с наибольшей шириной спектра и высокой пространственной когерентностью. Для достижения этой цели использовалась математическая модель, описывающая развитие и распространение ультракоротких импульсов в волокне. Анализируются процессы, влияющие на уширение спектра, такие как фазовая самомодуляция, вынужденное комбинационное рассеяние, четырёхволновое смешение и дисперсия групповых скоростей. Полученные результаты показали, что использование волокон гибридной структуры с различной дисперсией позволяет добиться значительного уширения выходного оптического спектра суперконтинуума при меньших значениях пиковой мощности входного импульса и длины волокна. Рассмотрено влияние ключевых факторов на формирование суперконтинуума, что позволяет сделать выводы о путях улучшения характеристик таких источников света для различных применений, включая спектроскопию, медицину, метрологию и телекоммуникацию. Ключевые слова: суперконтинуум, фемтосекундный волоконный лазер, высоконелинейное оптическое волокно, численное моделирование генерации суперконтинуума.
- A.M. Heidt, A. Hartung, H. Bartelt. The Supercontinuum Laser Source, ed. by R.R. Alfano (Springer, N.Y., 2016), 3rd ed., p. 247-280. DOI: 10.1007/978-1-4939-3326-6-6
- A. Adamu, M. Dasa, O. Bang, C. Markos. IEEE Sens. J., 20 (18), 10591-10597 (2020). DOI: 10.1109/JSEN.2020.2993549
- S.R.D.S. Rao, M. Jensen, L. Gruner-Nielsen, J.T. Olsen, P. Heiduschka, B. Kemper, J. Schnekenburger, M. Glud, M. Mogensen, N.M. Israelsen, O. Bang. Light Sci. Appl., 10, 133 (2021). DOI: 10.1038/s41377-021-00574-x
- Q. Hao, T. Liu, H. Zeng. In: High Energy and Short Pulse Lasers, ed. by R. Viskup (IntechOpen, Austria, 2016). DOI: 10.5772/64209
- S.V. Smirnov, J.D. Ania-Castanon, S. Kobtsev, S.K. Turitsyn. In: The Supercontinuum Laser Source: The Ultimate White Light, ed. by R.R. Alfano. 4th ed. (Springer International Publishing AG, 2023), p. 397-432. DOI: 10.1007/978-3-031-06197-4_9
- A. Reyes-Reyes, Z. Hou, E. van Mastrigt, R.C. Horsten, J.C. de Jongste, M.W. Pijnenburg, H.P. Urbach, N. Bhattacharya. Opt. Express, 22 (15), 18299 (2014). DOI: 10.1364/OE.22.018299
- K. Eslami Jahromi, M. Nematollahi, R. Krebbers, M.A. Abbas, A. Khodabakhsh, F.J.M. Harren. Opt. Express, 29 (8), 12381 (2021). DOI: 10.1364/OE.418072
- I. Zorin, P. Gattinger, A. Ebner, M. Brandstetter. Opt. Express, 30 (4), 5222 (2022). DOI: 10.1364/OE.447269
- S. Schilt, T. Sudmeyer. Appl. Sci., 5 (4), 787 (2015). DOI: 10.3390/app5040787
- S.-S. Lin, S.-K. Hwang, J.-M. Liu. Opt. Express, 22 (4), 4152 (2014). DOI: 10.1364/OE.22.004152
- E. Genier, P. Bowen, T. Sylvestre, J.M. Dudley, P.M. Moselund, O. Bang. J. Opt. Soc. Am. B., 36 (2), A161 (2019). DOI: 10.1364/JOSAB.36.00A161
- D.H. Marti nez-Sua rez, M.C.S. Araujo, D. Steinberg, L.A.M. Saito, E.A. Thoroh de Souza, J.D. Zapata. Opt. Laser Technol., 174, 110588 (2024). DOI: 10.1016/j.optlastec.2024.110588
- M.H.M. Shamim, L. Brilland, R. Chahal, J. Troles, M. Rochette. J. Phys. Photonics, 6 (4), 045018 (2024). DOI: 10.1088/2515-7647/ad819e
- У.С. Аверкиева, Я. Фэйфэй, А. Исмаил, И.О. Орехов, С.Г. Сазонкин, Д.А. Дворецкий, В.Е. Карасик, Л.К. Денисов. В сб.: Лазеры в науке, технике, медицине, под ред. В.А. Петрова (Московское НТО радиотехники, электроники и связи им. А.С. Попова, 2025)
- A. Ismaeel, A. Krylov. Opt. Lett., 49 (20), 5977 (2024). DOI: 10.1364/OL.540588
- F. Yan, A. Ismaeel, I. Orekhov, S. Sazonkin, D. Dvoretskiy, A. Krylov, L.K. Denisov, V.E. Karasik. In: Proc. of the 2024 International Conference on Laser Optics (ICLO), под ред. IEEE (IEEE, 2024), p. 59. DOI: 10.1109/ICLO59702.2024.10623989
- M.E. Fermann, V.I. Kruglov, B.C. Thomsen, J.M. Dudley, J.D. Harvey. Phys. Rev. Lett., 84 (26), 6010 (2000). DOI: 10.1103/PhysRevLett.84.6010
- A.Y. Fedorenko, A. Ismaeel, I.O. Orekhov, D.A. Dvoretskiy, S.G. Sazonkin, L.K. Denisov, V.E. Karasik. Photonics, 11 (4), 387 (2024). DOI: 10.3390/photonics11040387
- S. Zhang, H. Qiao, T. Zhang, M. Zhou, X. Xu. Front. Phys., 10, 915266 (2022). DOI: 10.3389/fphy.2022.915266
- I.I. Korel, B.N. Nyushkov, V.S. Pivtsov, S.N. Bagaev. Laser Phys., 24 (7), 074012 (2014). DOI: 10.1088/1054-660X/24/7/074012
- H. Zia, N.M. Lupken, T. Hellwig, C. Fallnich, K.-J. Boller. Laser Photon. Rev., 14, 2000031 (2020). DOI: 10.1002/lpor.202000031
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.