Везде
СТАБИЛИЗАЦИЯ ГЕНЕРАЦИИ ФЕМТОСЕКУНДНЫХ ИМПУЛЬСОВ В ЛАЗЕРЕ С ПАССИВНОЙ СИНХРОНИЗАЦИЕЙ МОД НА КРИСТАЛЛЕ Mg2SiO4:Cr4+ ЗА СЧЕТ СПЕКТРАЛЬНОЙ РАЗГРУЗКИ РЕЗОНАТОРА В БОКОВЫЕ КОМПОНЕНТЫ КЕЛЛИ
Оглавление
Аннотация Оценить Содержание публикации
Библиография Комментарии
Поделиться
QR
Метрика
СТАБИЛИЗАЦИЯ ГЕНЕРАЦИИ ФЕМТОСЕКУНДНЫХ ИМПУЛЬСОВ В ЛАЗЕРЕ С ПАССИВНОЙ СИНХРОНИЗАЦИЕЙ МОД НА КРИСТАЛЛЕ Mg2SiO4:Cr4+ ЗА СЧЕТ СПЕКТРАЛЬНОЙ РАЗГРУЗКИ РЕЗОНАТОРА В БОКОВЫЕ КОМПОНЕНТЫ КЕЛЛИ
Аннотация
Код статьи
S0044451024020056-1
Тип публикации
Статья
Статус публикации
Опубликовано
Авторы
Федотов А. Б  
Аффилиация:
Центр фотохимии Российской академии наук, ФНИЦ "Кристаллография и фотоника" Российской академии наук
Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, физический факультет
Российский квантовый центр
Выпуск
Том 165 Номер выпуска 2
Страницы
196-206
Аннотация
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.
Источник финансирования
Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда (грант №22-22-00792).
Классификатор
Получено
10.06.2024
Всего подписок
0
Всего просмотров
18
Оценка читателей
0.0 (0 голосов)
Цитировать   Скачать pdf

Библиография

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

Комментарии

Сообщения не найдены

Написать отзыв
Перевести