2020

Волоконные лазеры с распределенной обратной связью на основе ВБР, созданных методом поточечной фемтосекундной записи

Разработан новый метод формирования фазовых сдвигов произвольной величины в структуре волоконной брэгговской решетки (ВБР) при поточечной фемтосекундной записи. Ключевым преимуществом метода является возможность модификации показателя преломления в нефоточувствительных волоконных световодов (ВС). Метод позволил изготовить высококачественные резонаторы волоконных лазеров с распределенной обратной связью (РОС-лазеров) на основе различных активных сред. Исследованы особенности режимов генерации созданных РОС-лазеров. В частности, показано, что генерация РОС-лазера на основе ВБР с фазовым π-сдвигом в эрбиевом волоконном световоде происходит исключительно для одной поляризационной моды. Впервые продемонстрирован полностью волоконный гольмиевый РОС-лазер с длиной волны генерации 2.07 мкм. С использованием нового композитного эрбиевого ВС разработки НЦВО РАН получена генерация в рекордно коротком резонаторе длиной 5.3 мм (Рис. 1). Созданные образцы РОС-лазеров являются перспективными источниками для ряда приложений: компактные высокочувствительные датчики физических величин, оптические линии связи, задающие источники для высококогерентных лазерных систем.

Рис. 1: РОС-лазер на основе композитного эрбиевого ВС: a) фотография резонатора, б) схема накачки резонатора, в) зависимость выходной мощности от мощности накачки (на вставке: оптический спектр генерации при максимальной выходной мощности).

Публикации:

1. A. Wolf, A. Dostovalov, M. Skvortsov, K. Raspopin, A. Parygin, and S. Babin, “Femtosecond-pulse inscription of fiber Bragg gratings with single or multiple phase-shifts in the structure,” Opt. Laser Technol., vol. 101, pp. 202–207, 2018.
2. M. I. Skvortsov, A. A. Wolf, A. V. Dostovalov, A. A. Vlasov, V. A. Akulov, and S. A. Babin, “Distributed feedback fiber laser based on a fiber Bragg grating inscribed using the femtosecond point-by-point technique,” Laser Phys. Lett., vol. 15, no. 3, p. 035103, 2018.
3. A. A. Wolf, M. I. Skvortsov, V. A. Kamynin, I. V. Zhluktova, S. R. Abdullina, A. V. Dostovalov, V. B. Tsvetkov, and S. A. Babin, “All-fiber holmium distributed feedback laser at 2.07 μm,” Opt. Lett., vol. 44, no. 15, p. 3781, 2019.
4. M. I. Skvortsov, A. A. Wolf, A. A. Vlasov, K. V. Proskurina, A. V. Dostovalov, O. N. Egorova, B. I. Galagan, S. E. Sverchkov, B. I. Denker, S. L. Semjonov, and S. A. Babin, “Advanced distributed feedback lasers based on composite fiber heavily doped with erbium ions,” Sci. Rep., vol. 10, no. 1, p. 14487, 2020.