| Vláknový sigma laser založený na modulační nestabilitě |
| Dr. Ing. Pavel Honzátko; Ing. Pavel Peterka, Ph.D.; Ing. Jiří Kaňka, CSc. |
| Rok: 2001 |
|
Lasery s vysokým opakovacím kmitočtem jsou klíčovým prvkem ultrarychlých
technologií. Opakovací kmitočty řádu stovek GHz jsou obtížně dosažitelné
obvyklými metodami aktivní či pasívní vidové synchronizace. Pro dosažení
vysokého opakovacího kmitočtu s dobře definovaným opakovacím kmitočtem lze
použít mechanismus modulační nestability. Modulační nestabilita byla
studována v synchronně čerpaném pasívním rezonátoru (např. M. Nakazawa, K.
Suzuki, and H.A. Haus, Phys. Rev. A 38, 5193, 1988) a v kruhovém laseru
(např. E. Yoshida and M. Nakazawa, Opt. Lett. 22, 1409, 1997).
Skalární modulační nestabilita označuje spontánní růst spektrálních bočních pásů na úkor čerpací nosné kontinuální vlny díky čtyřvlnnému směšování v nelineárním dispersním médiu. Fázové synchronizace nezbytné pro účinnou konverzi energie z nosné vlny do bočních pásů je zde dosaženo vzájemnou kompenzací automodulace fáze, křížové modulace fáze a chromatické disperze. V sestaveném vláknovém laseru bylo s ohledem na stabilitu stavu polarizace zvoleno sigma uspořádání rezonátoru. Bylo dosaženo generace stabilního sledu optických pulsů s opakovacím kmitočtem 107 GHz, definovaným Fabryovým-Perotovým etalonem. Podařilo se při tom dosáhnout pulsů o délce 1.7 ps. Experimentálně byly pozorovány dva režimy tohoto laseru, s lichým spektrem a se sudým spektrem. Tyto režimy byly na základě teoretického studia ztotožněny s režimem skalární modulační nestability, v němž mají dva po sobě následující pulsy stejný průběh fáze a s režimem indukované modulační nestability, v němž dva po sobě následující pulsy mají průběh fáze posunutý o pi. Pro účely teoretického studia byl odvozen zjednodušený třívlnný resp. čtyřvlnný model model laseru, který byl pomocí pohybových integrálů zredukován na dvě vázané obyčejné diferenciální rovnice. Byly nalezeny fixní body této soustavy a provedena lineární analýza stability. |
|