В НГУ разработали уникальный способ генерации лазерных импульсов любой формы

В Новосибирском государственном университете (НГУ) проведены исследования гибридного лазера нового типа (волоконно-полупроводникового), на основе которого впервые реализовано эффективное преобразование коротких электрических импульсов в оптические той же формы и длительности.

Результаты этой работы были представлены на одной из крупнейших международных конференций по фотонике Photonics Asia 2019 и получили высокие оценки специалистов.

— Разработка энергоэффективных способов генерации коротких лазерных импульсов и наборов импульсов с программно-задаваемой произвольной формой огибающей является одной из актуальнейших задач лазерной физики, современным научно-техническим вызовом, требующем новых нестандартных подходов и решений. Наш способ управления формой лазерных импульсов посредством программного профилирования электрических импульсов накачки не требует применения каких-либо традиционных оптических модуляторов. Это позволяет реализовать на его основе компактный и энергоэффективный волоконно-полупроводниковый лазер, генерирующий периодические импульсы произвольной формы с высоким качеством пучка и стабильными спектральными характеристиками, — отметил ведущий научный сотрудник отдела лазерной физики и инновационных технологий НГУ, старший научный сотрудник лаборатории квантовых оптических технологий Междисциплинарного квантового центра физического факультета НГУ, кандидат физико-математических наук Борис Нюшков.

Экспериментальная установка: RF-AWG, программируемый радиочастотный (RF)генератор произвольной формы волны (RF-AWG, Rigol DG4162); SОА, полупроводниковый оптический усилитель;NDF, волокна нормальной дисперсии; NZDSF, смещенные волокна с ненулевой дисперсией; FBG, волоконная Брэгговская решетка;

— Генераторы электрических импульсов произвольной формы являются обычными приборами, давно никого не удивляющими. Генераторы же оптических импульсов произвольной формы находятся в начальной стадии развития, их эффективность оставляет желать лучшего, существующие методы управления формой и структурой оптических импульсов сложны и несовершенны. Наш оригинальный подход к генерации лазерных импульсов любой формы ломает стереотипы, сложившиеся в данной области фотоники, — отметил старший научный сотрудник отдела лазерной физики и инновационных технологий НГУ, кандидат физико-математических наук, старший преподаватель ФФ НГУ Алексей Иваненко.

— Конверсия электрических импульсов в оптические с сохранением временного профиля открывает интересные перспективы в научных и практических приложениях лазерных импульсов с программируемой формой и структурой. В разработанном нами лазере такая конверсия стала возможной из-за применения активной среды с малым временем отклика, ее роль выполняет полупроводниковый оптический усилитель. Сейчас мы исследуем возможности управления временным профилем лазерных импульсов с активными средами другого типа и уже получили интересные результаты, которые будут опубликованы в ближайшем будущем в известных международных журналах, — объяснил старший научный сотрудник отдела лазерной физики и инновационных технологий НГУ, кандидат физико-математических наук Сергей Смирнов.

Осциллограммы возбуждающего электрического сигнала (зеленые кривые) и генерируемой последовательности лазерных импульсных паттернов (красные кривые); (б) соответствующие спектры (полоса разрешения, 1 кГц).

Осциллограммы сложных форм возбуждающего электрического сигнала (зеленые кривые) и результирующих лазерных импульсных паттернов / сигналов (красные кривые).

Исследования опубликованы в статье Программируемая генерация оптических сигналов в известном международном журнале Американского оптического общества «Journal of the Optical Society of America B».

Источник: www.nsu.ru