WWW.DISS.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА
(Авторефераты, диссертации, методички, учебные программы, монографии)

 

Параметрическое усиление и генерация в высоконелинейных волоконных световодах с непрерывной накачкой от волоконных источников

МОСКОВСКИЙ ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

(государственный университет)

НАУЧНЫЙ ЦЕНТР ВОЛОКОННОЙ ОПТИКИ

РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК

На правах рукописи

СОЛОДЯНКИН МАКСИМ АЛЕКСЕЕВИЧ

ПАРАМЕТРИЧЕСКОЕ УСИЛЕНИЕ И ГЕНЕРАЦИЯ В

ВЫСОКОНЕЛИНЕЙНЫХ ВОЛОКОННЫХ СВЕТОВОДАХ С

НЕПРЕРЫВНОЙ НАКАЧКОЙ ОТ ВОЛОКОННЫХ

ИСТОЧНИКОВ

Специальность 01.04.21 -лазерная физика

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Москва –

Работа выполнена на кафедре волоконной оптики МФТИ в Научном Центре Волоконной Оптики Российской Академии Наук

Научный руководитель: ДИАНОВ Евгений Михайлович доктор физико-математических наук, академик

Официальные оппоненты: Курков Андрей Семенович доктор физико-математических наук Кулевский Лев Александрович доктор физико-математических наук, профессор

Ведущая организация: Физический Институт им. Н.П.Лебедева Российской академии наук

Защита состоится 6 декабря 2006 г. в 15-00 на заседании диссертационного совета Д212.156.01 в Московском физико-техническом институте, комната 204 НК по адресу: 141700, Московская область, г. Долгопрудный, Институтский пер., д.9, МФТИ.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке НЦВО РАН и МФТИ.

Автореферат разослан “” ноября 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат физико-математических наук Батурин А.С.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность Окно прозрачности кварцевых световодов значительно шире используемой в настоящий момент спектральной полосы для передачи сигнала и простирается от 1 мкм до 1.8 мкм (по уровню потерь 20 дБ) и полупрозрачной (коэффициент отражения 3 дБ) решетками. Излучение накачки используется в однопроходном режиме. Оно вводится в резонатор со стороны глухой решетки. Выходное излучение параметрического лазера представляет собой совокупность сигнального излучения с длиной волны 1515 нм, холостой волны с длиной волны 1602 нм и остаточного излучения накачки. Спектр выходного излучения представлен на рис. 6а. При оптической мощности накачки внутри высоконелинейного волокна 1.9 Вт на выходе было получено 3 мВт на длине волны 1515 нм и 6 мВт на 1602 нм.

высоконелинейный световод 150м 3мВт сигнал 1515нм 1.9Вт накачка Рис. 4. Схема волоконного однорезонаторного параметрического лазера.

Рис. 5. Схема волоконного двухрезонаторного параметрического лазера.

С целью поднятия эффективности генерации выходного сигнала на 1515 нм была реализована схема, изображенная на рис. 5. К схеме однорезонаторного двухволнового параметрического лазера был добавлен второй глухой резонатор, который запирал холостую волну на 1602 нм в резонаторе. Спектр выходного излучения двухрезонаторного параметрического лазера приведен на рис. 6б.

Оптическая мощность (отн), дБ Рис. 6. Оптический спектр интегрального выходного излучения однорезонаторного параметрического лазера (а) и двухрезонаторного параметрического лазера (б). Вставка в правом верхнем углу рис. (б) – форма спектра линии генерации в линейном масштабе.

Ширина спектральной линии сигнала совпадает с шириной линии глухой Брэгговской решетки и составляет около 0.1 нм. В двухрезонаторной схеме параметрического лазера удалось получить на выходе 25 мВт на длине волны 1515 нм при накачке непрерывным излучением с мощностью 1.5 Вт на длине волны 1557 нм, наклон кривой эффективности генерации составляет 8%.

Таким образом, показана возможность создания нового типа волоконных лазеров непрерывного излучения с длиной волны генерации как короче, так и длиннее волны излучения накачки в любой спектральной области, в которой можно обеспечить фазовый синхронизм оптического параметрического усиления посредством проектирования структуры световода с требуемой дисперсией.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1) Предложена модель процесса оптического параметрического усиления, с помощью которой рассчитывается спектр профиля усиления в реальных одномодовых световодах с одиночной накачкой вблизи длины волны нулевой дисперсии. Модель позволяет учесть вариации внешнего диаметра по длине световода, неизбежно возникающие при его изготовлении. Показано, что указанные вариации необходимо учитывать, так как они приводят к существенному сужению спектра параметрического усиления. Выбран профиль показателя преломления световода, в котором можно получить наиболее широкую полосу усиления при существующих ограничениях технологии изготовления волокна.

2) Создана установка, позволяющая измерять параметрическое усиление оптического сигнала в высоконелинейных германосиликатных световодах при непрерывной накачке вблизи длины волны нулевой дисперсии.

Впервые в такой установке в качестве источника накачки использован непрерывный перестраиваемый эрбиевый волоконный лазер. Особенностью этого лазера в указанном приложении являются следующие параметры:

широкий диапазон перестройки (1545-1570 нм), относительно узкая спектральная линия (0.012 нм), большое отношение величины сигнала к уровню спонтанного шума (60 дБ) и большая мощность (до 2.5 Вт).

3) С использованием результатов выполненных теоретических и экспериментальных исследований разработан одномодовый волоконный световод, с помощью которого достигнуто рекордное значение ширины спектра параметрического усиления. Ширина спектра усиления по уровню 10 дБ при мощности оптической накачки 1.3 Вт составила 60 нм при длине световода 150 м.

4) Реализованы схемы непрерывных параметрических волоконных лазеров с одиночным и двойным резонатором, сформированным Брэгговскими волоконными решетками. В однорезонаторной схеме параметрического лазера при мощности накачки 1.9 Вт получено 3 мВт сигнальной волны и 6 мВт холостой волны с отстройкой между ними 10.6 ТГц; в двухрезонаторной схеме при накачке 1.5 Вт получено 25 мВт сигнальной волны на 1515 нм с отстройкой от накачки на 5.3 ТГц в коротковолновую область спектра. Таким образом, показана возможность создания новых типов непрерывных волоконных источников, основанных на параметрической генерации в высоконелинейных волоконных световодах с большой отстройкой длины волны сигнала от накачки.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. О. Е. Наний, Н. А. Полиектова, М. А. Солодянкин, «Ширина полосы усиления волоконно-оптического параметрического усилителя», Электросвязь, № 12, стр. 43-45, 2005.

2. Н. А. Казанцева, О. Е. Наний, М. А. Солодянкин, «Усовершенствование модели волоконно-оптического параметрического усилителя», стр. 138, Сборник трудов межрегиональной научной школы для студентов и аспирантов «Материалы нано-, микро- и оптоэлектроники: физические свойства и применение», Саранск, издательство мордовского университета, 2004.

3. О.Е. Наний, Н.А.Казанцева, М.А. Солодянкин, «Оптимизация модели параметрического усилителя», Вестник Московского Университета, Серия Физика. Астрономия, № 6, стр. 34-36, 2006.

4. M. A. Solodyankin, A. N. Guryanov, N. A. Kazantseva, V. F. Khopin, M. M.

Bubnov, M. E. Likhachev, E. M. Dianov, “Continuous-wave broadband fiber optical parametric amplifier based on 150 m of HNLF pumped with fiber laser”, Laser Physics Letters, vol. 2,№ 4, pp. 190-193, 2005.

5. M. A. Solodyankin, O. I. Medvedkov, E. M. Dianov, “Double and Single Cavity CW All-fiber Optical Parametric Oscillators at 1515 nm with Pump at 1557 nm.”, ECOC ‘05, Glasgow, UK, Mo 3.4.6, Conference Proc. vol. 1, pp. 47-48, 2005.



Похожие работы:

«Матвеев Евгений Александрович ИССЛЕДОВАНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ И ЗАКРИТИЧЕСКОГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ УПРУГИХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ОБОЛОЧЕК ПРИ ДЕЙСТВИИ ВНЕШНЕГО ДАВЛЕНИЯ В ВЫСОКИХ ПРИБЛИЖЕНИЯХ Специальность 01.02.04 –Механика деформируемого твердого тела АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Москва – 2011 Работа выполнена на кафедре Прикладная и вычислительная математика имени Э.И.Григолюка Московского государственного технического университета...»

«Тюлькина Елена Юрьевна УСОВЕРШЕНСТВОВАННЫЙ МОМЕНТНЫЙ МЕТОД РЕШЕНИЯ КИНЕТИЧЕСКОГО УРАВНЕНИЯ И ЕГО ПРИЛОЖЕНИЕ К ЗАДАЧАМ ТЕПЛОПЕРЕНОСА В МОЛЕКУЛЯРНЫХ ГАЗАХ Специальность 01.04.02 – теоретическая физика АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Москва 2010 2 Работа выполнена на кафедре теоретической физики и математического моделирования Орловского государственного университета Научный руководитель : доктор физико-математических...»

«Боровская Ирина Анатольевна МОДЕЛИРОВАНИЕ СЛУЧАЙНЫХ СИГНАЛОВ И ПОЛЕЙ В ЗАДАЧАХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ АЭРОАКУСТИКИ Специальность 05.13.18 математическое моделирование, численные методы и комплексы программ АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Москва – 2007 Общая характеристика работы Актуальность Задачи аэроакустики важны и актуальны для различных инженерных приложений, промышленности и экологии. Вопросы возникновения и подавления...»

«Мищенко Сергей Сергеевич ЭКСПОНЕНТЫ МНОГООБРАЗИЙ КОММУТАТИВНЫХ И АНТИКОММУТАТИВНЫХ ЛИНЕЙНЫХ АЛГЕБР Специальность 01.01.06 – математическая логика, алгебра и теория чисел Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико–математических наук Ульяновск – 2011 г. Работа выполнена на кафедре алгебро–геометрических вычислений в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования Ульяновский государственный...»

«Клочков Алексей Александрович КОНФОРМАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА ЛИНЕЙНЫХ И ПРИВИТЫХ АМФИФИЛЬНЫХ МАКРОМОЛЕКУЛ Специальности: 02.00.06 — Высокомолекулярные соединения 01.04.07 — Физика конденсированного состояния АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Москва - 2007 www.sp-department.ru Работа выполнена на кафедре физики полимеров и кристаллов физического...»

«ЯХИНА ИРИНА АЙРАТОВНА РАЗВИТИЕ ТЕОРИИ И МЕТОДИК ИНТЕРПРЕТАЦИИ В ЗОНДИРОВАНИЯХ МЕТОДОМ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ ПРИ ИЗУЧЕНИИ ГЕОЭЛЕКТРИКИ СЛАБОКОНТРАСТНЫХ СРЕД Специальность 25.00.10 – Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук Екатеринбург, 2014 Работа выполнена в ОАО НПП Научно-исследовательский и проектноконструкторский институт геофизических исследований...»

«Гольдштрах Марианна Александровна Газочувствительные свойства тонких пленок металлокомплексов этиопорфирина-II Специальность: 02.00.02 – Аналитическая химия АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук Москва–2006 Работа выполнена на кафедре аналитической химии Московской Государственной академии тонкой химической технологии им. М.В. Ломоносова Научный руководитель : доктор химических наук, профессор Ищенко Анатолий Александрович Официальные...»

«Кравченко Игорь Витальевич ОСОБЕННОСТИ СТРУКТУРИРОВАНИЯ СЛОИСТЫХ И ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ НЕСОВМЕСТИМЫХ ПОЛИМЕРОВ ПРИ СДВИГОВОМ ТЕЧЕНИИ. ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ 02.00.06 – Высокомолекулярные соединения Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Москва 2010 www.sp-department.ru Работа выполнена в Учреждении Российской академии наук Институт проблем химической физики РАН Научный руководитель : доктор физико-математических наук Патлажан...»

«ВИЛКА ЧАЙЧА Марта Беатрис Некоторые характеристики движения жидкостей с отрицательным давлением, с примесями пузырьков и тврдых частиц и е космологические задачи Специальность 01.04.02 – теоретическая физика АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учной степени е кандидата физико-математических наук Москва – 2013 Работа выполнена на кафедре теоретической физики факультета физико-математических и естественных наук Российского университета дружбы народов. Научный руководитель :...»

«Быстрова Александра Валерьевна СЕТКИ И ТОНКИЕ ПЛЕНКИ НА ОСНОВЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ КАРБОСИЛАНОВЫХ ДЕНДРИМЕРОВ: СТРОЕНИЕ И СВОЙСТВА Специальность: 02.00.06 - высокомолекулярные соединения АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Москва 2006 www.sp-department.ru Работа выполнена в лаборатории синтеза элементоорганических полимеров Института синтетических полимерных материалов им. Н.С. Ениколопова РАН и на кафедре физики полимеров и...»

«УДК 512.938.5+514.762 Москвин Андрей Юрьевич Топология особенностей дробно-рациональных интегрируемых систем Специальность 01.01.04 — геометрия и топология АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Москва — 2010 Работа выполнена на кафедре дифференциальной геометрии и приложений Механико-математического факультета Московского...»

«ХАСБИУЛЛИН ИЛЬНАЗ ИЛЬФАРОВИЧ СЕЛЕКТИВНАЯ ОЛИГОМЕРИЗАЦИЯ ЭТИЛЕНА В ГЕКСЕН-1 ПОД ДЕЙСТВИЕМ РАСТВОРИМЫХ КОМПЛЕКСНЫХ КАТАЛИЗАТОРОВ НА ОСНОВЕ ХРОМА (III) 02.00.06 – Высокомолекулярные соединения АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук Казань – 2013 www.sp-department.ru Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования Казанский национальный исследовательский...»

«УДК 517.917 БЫКОВА ТАТЬЯНА СЕРГЕЕВНА ЛЯПУНОВСКАЯ ПРИВОДИМОСТЬ ЛИНЕЙНОЙ СИСТЕМЫ С ПОСЛЕДЕЙСТВИЕМ 01.01.02 дифференциальные уравнения АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Ижевск – 2005 Работа выполнена в ГОУ ВПО Ижевский государственный технический университет. Научный руководитель : доктор физико-математических наук, профессор Тонков Евгений Леонидович Официальные оппоненты : доктор физико-математических наук, профессор...»

«УДК 519.71 Волков Николай Юрьевич ОБ АВТОМАТНОЙ МОДЕЛИ ПРЕСЛЕДОВАНИЯ 01.01.09 дискретная математика и математическая кибернетика АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учной степени е кандидата физико-математических наук МОСКВА 2010 Работа выполнена на кафедре Математической теории интеллектуальных систем Механико-математического факультета Московского государственного университета...»

«Сычев Федор Юрьевич КОМПОЗИТНЫЕ СТРУКТУРЫ С ФОТОННОЙ ЗАПРЕЩЕННОЙ ЗОНОЙ НА ОСНОВЕ ПОРИСТОГО КРЕМНИЯ И ИХ ОПТИЧЕСКИЕ И НЕЛИНЕЙНО-ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА Специальность 01.04.05 – оптика Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Москва – 2010 Работа выполнена на кафедре квантовой электроники Физического факуль тета Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова Научный руководитель : доктор физико-математических наук,...»

«Кацоев Леонид Витальевич РАЗРАБОТКА БАЗОВЫХ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ СТРУКТУР ДЛЯ ДЕТЕКТОРНОГО МОДУЛЯ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ Специальность: 01.04.10 – физика полупроводников Автореферат диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Москва – 2008 Работа выполнена на кафедре квантовой физики и наноэлектроники Московского государственного института электронной техники (технического университета) Научный руководитель : д. ф.-м. н., профессор Ильичев Эдуард...»

«ПЕТРОВ Виктор Михайлович Оптические и электрические методы управления дифракцией света на фоторефрактивных голографических решетках Специальность 01.04.03 – радиофизика АВТОРЕФЕРАТ Диссертации на соискание учёной степени доктора физико-математических наук Санкт – Петербург 2004 Работа выполнена в Физико – Техническом институте им. А.Ф. Иоффе РАН Официальные оппоненты : доктор физико – математических наук, профессор Коровин Лев Иванович, доктор физико – математических наук,...»

«МАТВЕЕНКО Сергей Иванович ПЕРИОДИЧЕСКИЕ СТРУКТУРЫ В НИЗКОРАЗМЕРНЫХ КОРРЕЛИРОВАННЫХ СИСТЕМАХ Специальность 01.04.02 - теоретическая физика АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени доктора физико-математических наук Черноголовка - 2012 Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном учреждении науки Институте теоретической физики им....»

«Орлов Дмитрий Георгиевич ИНТЕГРИРУЕМЫЕ МОДЕЛИ ГИПЕРБРАН В СУПЕРГРАВИТАЦИИ, СИНГУЛЯРНОСТИ И ЕДИНСТВЕННОСТЬ Специальность 01.04.02 - теоретическая физика АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Москва 2005 Работа выполнена на кафедре теоретической физики физического факультета Московского Государственного Университета имени М.В.Ломоносова. Научный руководитель : доктор физико-математических наук профессор Д.В. Гальцов Официальные...»

«Разумчик Ростислав Валерьевич ИССЛЕДОВАНИЕ СИСТЕМ МАССОВОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ С ОТРИЦАТЕЛЬНЫМИ ЗАЯВКАМИ И БУНКЕРОМ ДЛЯ ВЫТЕСНЕННЫХ ЗАЯВОК 01.01.05 теория вероятностей и математическая статистика Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Москва 2011 Работа выполнена на кафедре теории вероятностей и математической статистики факультета физико-математических и естественных наук Российского университета дружбы народов. Научный...»






 
© 2013 www.diss.seluk.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Авторефераты, Диссертации, Монографии, Методички, учебные программы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.