Новосибирские ученые на пороге создания нового оптоволоконного лазера

06.05.2016

Исследователи из Института автоматики и электрометрии СО РАН впервые достигли эффективной генерации высоких порядков волоконного СРОС-лазера (лазера со случайной распределенной обратной связью), который может существенно улучшить действующую систему высокоскоростной передачи данных. Результаты успешного исследования можно прочитать на сайте журнала ScientificReports


Как известно, для лазерной генерации необходимыми являются два фактора. Первый — накачка активной среды энергией (пропускание электрического тока для полупроводниковых и газоразрядных лазеров, ввод излучения для твердотельных лазеров), в результате чего активная среда лазера становится усиливающей. Второй фактор — обратная связь, т.е. возвращение части излучения, которое генерирует накаченная активная среда, обратно в эту же среду. В совокупности эти два фактора позволяют получать узконаправленное когерентное излучение высокой мощности.

В последнее время повышенный интерес научного сообщества прикован к волоконным лазерам, где в качестве активной среды выступает оптическое волокно. Такие лазеры позволяют получать высокие уровни мощности оптического излучения в различных режимах работы — как непрерывное излучение, так и импульсное с шириной импульсов порядка десятков фемтосекунд.

Инновацией сибирских ученых является построение волоконного лазера, где в качестве обратной связи выступает сама среда, а именно обратная связь создается за счет эффекта Рэлеевского рассеяния света на мелких неоднородностях, неизменно присутствующих в волокне. Величина рассеяния мала, но достаточна для возникновения лазерной генерации. Усиление активной среды происходит за счет эффекта вынужденного комбинационного рассеяния (ВКР) излучения оптической накачки. При использовании ВКР в спектре излучения появляются компоненты, смещенные по частоте вниз и вверх (стоксовая и антистоксовая компоненты ВКР). При этом, как показал эксперимент, ученым удалось получить лазерную генерацию с высокой эффективностью, используя стоксовую компоненту ВКР излучения. Высокая эффективность генерации позволяет делать многоступенчатые преобразования длины волны, получая бо́льшую длину волны относительно накачки.

Этот эксперимент открывает большие перспективы для построения более эффективных волоконных лазеров, а также оптических усилителей, которые используются в сфере телекоммуникаций для восстановления мощности оптического сигнала в протяженных волоконно-оптических линиях связи. 

акция сервис-центра написать нам скачать каталог заказать звонок