Везде
STABILIZATsIYa GENERATsII FEMTOSEKUNDNYKh IMPUL'SOV V LAZERE S PASSIVNOY SINKhRONIZATsIEY MOD NA KRISTALLE Mg2SiO4:Cr4+ ZA SChET SPEKTRAL'NOY RAZGRUZKI REZONATORA V BOKOVYE KOMPONENTY KELLI
Table of contents
Annotation Estimate Publication content
References Comments
Share
QR
Metrics
STABILIZATsIYa GENERATsII FEMTOSEKUNDNYKh IMPUL'SOV V LAZERE S PASSIVNOY SINKhRONIZATsIEY MOD NA KRISTALLE Mg2SiO4:Cr4+ ZA SChET SPEKTRAL'NOY RAZGRUZKI REZONATORA V BOKOVYE KOMPONENTY KELLI
Annotation
PII
S0044451024020056-1
Publication type
Article
Status
Published
Authors
A. B Fedotov 
Edition
Volume 165 Issue number 2
Pages
196-206
Abstract
Повышение эффективности и стабильности генерации фемтосекундных импульсов в твердотельных лазерах имеет в настоящее время большую технологическую значимость, сохраняя при этом необходимость проведения исследований ряда физических вопросов. Переменное действие мгновенной керровской нелинейности в кристалле, необходимой для пассивной синхронизации мод резонатора, и дисперсии призменных элементов, необходимой для генерации сверхкоротких импульсов, неизбежно приводит к регулярному возмущению формы генерирующихся импульсов. В работе исследуются режимы трансформации потерь лазерного генератора фемтосекундных импульсов с пассивной синхронизацией мод на кристалле Mg2SiO4:Cr4+ (хром-форстерит) при достижении внутрирезонаторной пиковой мощности поля порядка 2 МВт, близкой к критической мощности самофокусировки. Анализ спектров и длительностей импульсов в различных частях резонатора показывает, что поддержка квазисолитонного режима генерации импульсов с предельной для лазера пиковой мощностью проводится за счет удаления лишней энергии из резонатора через генерацию спектральных компонент Келли и уширения спектра импульса за полосу усиления активной среды. Сильное уширение спектра импульса в кристалле нарушает баланс дисперсионного и нелинейного фазовых набегов и приводит к деформации формы генерируемого импульса. Возникающие за счет нелинейного преобразования в кристалле дополнительные пассивные потери существенно снижают эффективность лазерной генерации импульсов с предельными по пиковой мощности параметрами.
Acknowledgment
Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда (грант №22-22-00792).
Received
10.06.2024
Number of purchasers
0
Views
21
Readers community rating
0.0 (0 votes)
Cite   Download pdf

References

1. M. D. Perry and G. Mourou, Science 264, 917 (1994).

2. C. N. Danson, C. Haefner, J. Bromage, T. Butcher, J.-C. F. Chanteloup, E. A. Chowdhury, A.Galvanauskas, L. A. Gizzi, J. Hein, and D. I.Hillier, High Power Laser Science and Engin. 7, e54 (2019).

3. R. R. Gattass and E. Mazur, Nature Photonics 2, 219 (2008).

4. T. Steinmetz, T. Wilken, C. Araujo-Hauck, R.Holzwarth, T. W. Hansch, L. Pasquini, A.Manescau, S. D’odorico, M. T. Murphy, and T. Kentischer, Science 321, 1335 (2008).

5. T. Udem, R. Holzwarth, and T. W. H¨ansch, Nature 416, 233 (2002).

6. W. R. Zipfel, R. M. Williams, and W. W. Webb, Nat. Biotech. 21, 1369 (2003).

7. S. Yue, M. N. Slipchenko, and J.-X. Cheng, Laser & Photonics Rev. 5, 496 (2011).

8. M.-R. Tsai, S.-Y. Chen, D.-B. Shieh, P.-J. Lou, and C.-K. Sun, Biomed. Opt. Express 2, 2317 (2011).

9. M. Blokker, P. C. de W. Hamer, P. Wesseling, M. L.Groot, and M. Veta, Sci. Rep. 12, 11334 (2022).

10. S. You, H. Tu, E. J. Chaney, Y. Sun, Y. Zhao, A. J.Bower, Y.-Z. Liu, M. Marjanovic, S. Sinha, and Y. Pu, Nature Commun. 9, 2125 (2018).

11. A. A. Lanin, A. S. Chebotarev, I. V. Kelmanson, M. S. Pochechuev, E. S. Fetisova, D. S. Bilan, E.K. Shevchenko, A. A. Ivanov, A. B. Fedotov, and V. V. Belousov, J. Phys.: Photonics 3, 044001 (2021).

12. V. Petriˇcevi´c, S. K. Gayen, R. R. Alfano, K.Yamagishi, H. Anzai, and Y. Yamaguchi, Appl. Phys. Lett. 52, 1040 (1988).

13. S.-W. Chu, I.-H. Chen, T.-M. Liu, P. C. Chen, C.-K. Sun, and B.-L. Lin, Opt. Lett. 26, 1909 (2001).

14. C.-K. Sun, S.-W. Chu, S.-Y. Chen, T.-H. Tsai, T.-M. Liu, C.-Y. Lin, and H.-J. Tsai, J. Struct. Biol. 147, 19 (2004).

15. L. V. Doronina-Amitonova, A. A. Lanin, O. I. Ivashkina, M. A. Zots, A. B. Fedotov, K.V.Anokhin, and A. M. Zheltikov, Appl. Phys. Lett. 99, 231109 (2011).

16. M. S. Pochechuev, A. A. Lanin, I. V. Kelmanson, D. S. Bilan, D. A. Kotova, A. S. Chebotarev, V.Tarabykin, A. B. Fedotov, V. V. Belousov, and A.M. Zheltikov, Opt. Lett. 44, 31669 (2019).

17. T. Wang and C. Xu, Optica 7, 947 (2020).

18. A. A. Lanin, A. S. Chebotarev, M. S. Pochechuev, I. V. Kelmanson, D. A. Kotova, D. S. Bilan, Y. G. Ermakova, A. B. Fedotov, A. A. Ivanov, V. V. Belousov, and A. M. Zheltikov, J. Biophotonics 13, e201900243 (2020).

19. A. A. Lanin, M. S. Pochechuev, A. S. Chebotarev, I. V. Kelmanson, D. S. Bilan, D. A. Kotova, V. S. Tarabykin, A. A. Ivanov, A. B. Fedotov, V. V. Belousov, and A. M. Zheltikov, Opt. Lett. 45, 836 (2020).

20. A. A. Lanin, A. S. Chebotarev, M. S. Pochechuev, I. V. Kelmanson, D. A. Kotova, D. S. Bilan, A. A. Ivanov, A. S. Panova, V. S. Tarabykin, A. B. Fedotov, V. V. Belousov, and A. M. Zheltikov, J. Raman Spectroscopy 51, 1942 (2020).

21. P. F. Curley, Ch. Spielmann, T. Brabec, F. Krausz, E. Wintner, and A. J. Schmidt, Opt. Lett. 18, 54 (1993).

22. S. M. J. Kelly, Electron. Lett. 28, 806 (1992).

23. M. L. Dennis and I. N. Duling, IEEE J. Quantum Electronics 30, 1469 (1994).

24. H. A. Haus, IEEE J. Selected Topics in Quantum Electronics 6, 1173 (2000).

25. L. E. Nelson, D. J. Jones, K. Tamura, H. A. Haus, and E. P. Ippen, App. Phys. B: Lasers and Optics 65, 277 (1997).

26. M. E. Fermann, M. J. Andrejco, M. L. Stock, Y. Silberberg, and A. M. Weiner, App. Phys. Lett. 62, 910 (1993).

27. K. Tamura, E. P. Ippen, and H. A. Haus, IEEE Photonics Technology Lett. 6, 1433 (1994).

28. J. Li, Y. Wang, H. Luo, Y. Liu, Z. Yan, Z. Sun, and L. Zhang, Photon. Res. PRJ 7, 103 (2019).

29. A. A. Ivanov, A. A. Voronin, A. A. Lanin, D. A. Sidorov-Biryukov, A. B. Fedotov, and A. M. Zheltikov, Opt. Lett. 39, 205 (2014).

30. A. A. Ivanov, G. N. Martynov, A. A. Lanin, A. B. Fedotov, and A. M. Zheltikov, Opt. Lett. 45, 1890 (2020).

31. Springer Handbook of Lasers and Optics, ed. By F.Tr¨ager, Springer, New York (2012).

32. Z. Burshtein and Y. Shimony, Opt. Materials 20, 87 (2002).

33. Refractive Index of SCHOTT–SF (Dense flint)–SF14, https://refractiveindex.info

34. S.-H. Chia, T.-M. Liu, A. A. Ivanov, A. B. Fedotov, A. M. Zheltikov, M.-R. Tsai, M.-C. Chan, C.-H. Yu, and C.-K. Sun, Opt. Express 18, 24085 (2010).

35. H. Cankaya, S. Akturk, and A. Sennaroglu, Opt. Lett. 36, 1572 (2011).

36. B. Chassagne, A. Ivanov, J. Oberle, G. Jonusauskas, and C. Rulliere, Opt. Commun. 141, 69 (1997).

37. G. Cerullo, S. De Silvestri, and V. Magni, Opt. Lett. 19, 1040 (1994).

38. T. Hirayama and M. Sheik-Bahae, Opt. Lett. 27, 860 (2002).

39. V. Petriˇcevi´c, S. K. Gayen, and R. R. Alfano, App. Phys. Lett. 53, 2590 (1988). 206

Comments

No posts found

Write a review
Translate