TY - JOUR

T1 - Влияние эффектов фазовой кросс-модуляции на режим узкополосной генерации случайного волоконного лазера

AU - Горбунов, Олег Александрович

AU - Ватник, Илья Дмитриевич

AU - Чуркин, Дмитрий Владимирович

N1 - Исследование выполнено за счёт гранта Российского научного фонда (№ 24-12-00432, https://rscf.ru/project/24-12-00432/).

PY - 2025

Y1 - 2025

N2 - Обсуждается роль взаимодействия волн накачки и генерации в волоконном лазере со случайно распределённой обратной связью за счёт слабого рэлеевского обратного рассеяния, работающем в режиме узкополосной генерации, которая наблюдается при небольшом превышении мощности накачки над пороговой. Спектр в этом случае состоит из узких (менее 1 МГц) мод, имеющих типичное время жизни 1 мс. Ранее было продемонстрировано, что за процесс декомпозиции мод могут отвечать как внешние шумы (термические или акустические), так и нелинейный процесс четырёхволнового взаимодействия между модами генерации. Построена модель нелинейного взаимодействия волны накачки со сверхузкой модой генерации и показано, что фазовая кросс-модуляция между ними может привести к разрушению моды, если разбегание волн происходит достаточно медленно. Отсюда следует, что режим узкополосной генерации зависит от дисперсии волокна, поскольку последняя определяет соответствующую длину разбегания. Сравнение с экспериментом подтверждает этот вывод: в случайных лазерах на основе волокон с низкой дисперсией не наблюдается узкополосной генерации, в то время как для волокон с большим коэффициентом дисперсии она существует.

AB - Обсуждается роль взаимодействия волн накачки и генерации в волоконном лазере со случайно распределённой обратной связью за счёт слабого рэлеевского обратного рассеяния, работающем в режиме узкополосной генерации, которая наблюдается при небольшом превышении мощности накачки над пороговой. Спектр в этом случае состоит из узких (менее 1 МГц) мод, имеющих типичное время жизни 1 мс. Ранее было продемонстрировано, что за процесс декомпозиции мод могут отвечать как внешние шумы (термические или акустические), так и нелинейный процесс четырёхволнового взаимодействия между модами генерации. Построена модель нелинейного взаимодействия волны накачки со сверхузкой модой генерации и показано, что фазовая кросс-модуляция между ними может привести к разрушению моды, если разбегание волн происходит достаточно медленно. Отсюда следует, что режим узкополосной генерации зависит от дисперсии волокна, поскольку последняя определяет соответствующую длину разбегания. Сравнение с экспериментом подтверждает этот вывод: в случайных лазерах на основе волокон с низкой дисперсией не наблюдается узкополосной генерации, в то время как для волокон с большим коэффициентом дисперсии она существует.

KW - Случайные волоконные лазеры

KW - Узкополосная генерация

KW - Фазовая кросс-модуляция

KW - FIBER LASERS

KW - narrow-band generation

KW - CROSS-PHASE MODULATION

UR - https://elibrary.ru/item.asp?id=80379613

U2 - 10.15372/AUT20250103

DO - 10.15372/AUT20250103

M3 - статья

VL - 61

SP - 24

EP - 31

JO - Автометрия

JF - Автометрия

SN - 0320-7102

IS - 1

ER -