Вышедшие номера
Home » Оптика и спектроскопия » Год 2025, выпуск 6 » Статья стр. 645
<<<>>>
Теоретическое исследование влияния параметров усиливающей и поглощающей среды на динамику когерентной синхронизации мод в двухсекционном лазере
фонд Базис
Государственное задание Физико-технического института им. А.Ф. Иоффе, 0040-2019-0017
Архипов Р.М.1, Архипов М.В.1, Дьячкова О.О.1,2, Пахомов А.В.1,2, Розанов Н.Н.1
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
2Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, Россия
Email: arkhipovrostislav@gmail.com, mikhail.v.arkhipov@gmail.com, o.o.dyachkova@gmail.com, antpakhom@gmail.com, nnrosanov@mail.ru
Поступила в редакцию: 15 апреля 2025 г.
В окончательной редакции: 28 апреля 2025 г.
Принята к печати: 29 апреля 2025 г.
Выставление онлайн: 18 июля 2025 г.
PDF версия
Проведено теоретическое исследование влияния параметров усиливающей и поглощающей сред на динамику когерентной синхронизации мод (КСМ) в двухсекционном лазере. На основе аналитических расчетов и численного моделирования изучены условия формирования устойчивого режима КСМ при параметрах, характерных для терагерцовых квантово-каскадных лазеров (ККЛ). С использованием обобщённой теоремы площадей доказаны существование и устойчивость режима КСМ в таких системах. Численное решение нелинейных уравнений, описывающих взаимодействие излучения с активной и пассивной средами, позволило определить ключевые параметры, влияющие на динамику КСМ. Показано, что критическую роль играет соотношение времен релаксации населенностей в усиливающей и поглощающей средах. Полученные результаты важны для разработки самостартующих компактных лазерных систем, генерирующих короткие импульсы, в частности, для терагерцовых ККЛ. Такие системы перспективны для применения в сверхбыстрой спектроскопии и других приложениях, требующих стабильной генерации ультракоротких импульсов Ключевые слова: когерентная синхронизация мод, двухсекционный лазер, квантово-каскадный лазер, самоиндуцированная прозрачность, нелинейная динамика.
  1. V.V. Kozlov. Phys. Rev. A, 56, 1607 (1997)
  2. S.L. McCall, E.L. Hahn. Phys. Rev., 183, 457 (1969)
  3. Л. Аллен, Дж. Эберли. Оптический резонанс и двухуровневые атомы (Мир, М., 1978). [L. Allen, J.H. Eberly. Optical resonance and two-level atoms (Wiley, N. Y., 1975)]
  4. M.A. Talukder, C.R. Menyuk. Phys. Rev. A, 79, 063841 (2009)
  5. R. Arkhipov, M. Arkhipov, I. Babushkin. Opt. Commun., 361, 73 (2016)
  6. R.M. Arkhipov, M.V. Arkhipov, I. Babushkin, N.N. Rosanov. Opt. Lett., 41, 737 (2016)
  7. R. Arkhipov, M. Arkhipov, A. Pakhomov, I. Babushkin, N. Rosanov. Phys. Rev. A, 105, 013526 (2022)
  8. A. Outafat, S. Faci, E. Richalot, S. Protat, C. Algani. Opt. Quant. Electron., 54 (5), 283 (2022)
  9. U. Keller. Appl. Phys. B, 100, 15 (2010)
  10. J.C. Diels, W. Rudolph. Ultrashort laser pulse phenomena (Elsevier, 2006)
  11. A. Pakhomov, M. Arkhipov, N. Rosanov, R. Arkhipov. Phys. Rev. A, 108, 023506 (2023)
  12. A. Pakhomov, R. Arkhipov. Phys. Rev. A, 109, 033519 (2024)
  13. M.V. Arkhipov, A.A. Shimko, N.N. Rosanov, I. Babushkin, R.M. Arkhipov. Phys. Rev. A, 101 (1), 013803 (2020)
  14. R. Paiella, F. Capasso, C. Gmachl, D.L. Sivco, J.N. Baillargeon, A.L. Hutchinson, A.Y. Cho, H.C. Liu. Science, 290, 1739-1742 (2000)
  15. R. Paiella, F. Capasso, C. Gmachl, H.Y. Hwang, D.L. Sivco, A.L. Hutchinson, A.Y. Cho, H.C. Liu. Appl. Phys. Lett., 77, 169-171 (2000)
  16. C.Y. Wang, L. Kuznetsova, V.M. Gkortsas, L. Diehl, F.X. Kartner, M.A. Belkin, A. Belyanin, X. Li, D. Ham, H. Schneider, P. Grant, C.Y. Song, S. Haffouz, Z.R. Wasilewski, H.C. Liu, F. Capasso. Opt. Express, 17, 12929-12943 (2009)
  17. M.A. Talukder, C.R. Menyuk. Optics Express, 22 (13), 15608-15617 (2014)
  18. E. Riccardi, V. Pistore, S. Kang, L. Seitner, A. De Vetter, C. Jirauschek, J. Mangeney, L. Li, A.G. Davies, E.H. Linfeld et al. Nat. Photon., 17, 1-8 (2023)
  19. Р.М. Архипов, М.В. Архипов, О.О. Дьячкова, А.В. Пахомов, Н.Н. Розанов. Опт. и спектр., 131 (7), 933 (2023). [R.M. Arkhipov, M.V. Arkhipov, O.O. Diachkova, A.V. Pakhomov, N.N. Rosanov. Opt. Spectrosc., 131 (7), 884 (2023)]
  20. R. Arkhipov, O. Diachkova, A. Pakhomov, M. Arkhipov, N. Rosanov, B. Zhmud, R. Khabibullin. Appl. Phys. B, 130 (10), 184 (2024)
  21. H. Choi, V.M. Gkortsas, L. Diehl, D. Bour, S. Corzine, J. Zhu, G. Höfler, F. Capasso, F.X. Kartner, T.B. Norris. Nature Photonics, 4, 706 (2010)

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.

Учредители

Издатель

© 2025 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme