А.В. Авдохин, студент V курса; М.Ю. Вяткин, н.с., НТО "ИРЭ-ПОЛЮС"; Н.С. Платонов, в.н.с., к.ф-м.н., НТО "ИРЭ-ПОЛЮС"; О.Г. Шкурихин, аспирант;
НТО «ИРЭ-Полюс»
Московский физико-технический институт
В работе рассматриваются причины уширения спектра ВКР мощных коротких импульсов в кварцевых волокнах и предлагаются способы сужения спектра.
Теория ВКР предсказывает последовательную перекачку в каждый следующий стокс импульсов прямоугольной формы, однако в связи с искажением формы импульсов в усиливающей среде могут наблюдаться одновременно несколько стоксов и даже суперконтинум. Нами исследовано искажение формы импульсов при усилении в иттербиевых волокнах, которое обусловлено эффектом насыщения [1]. На основе анализа системы скоростных уравнений для волоконного Yb3+ усилителя получена краткая удобная для расчёта формула для порога насыщения, которая была экспериментально проверена на стенде, собранном по схеме MOPFA (Master Oscillator Power Fiber Amplifier). Полученные экспериментальные результаты хорошо описываются в рамках математической модели, кроме того анализ позволил выработать основные критерии сохранения прямоугольной формы импульса.
Были также проведены экспериментальные исследования по ВКР в одномодовых волокнах со ступенчатым профилем показателя преломления и показана невозможность получения узкого спектра ВКР мощных импульсов с экспоненциальным искажением.
Для сужения спектра могут быть использованы волокна W-типа с резкой отсечкой основной моды. Эта методика исследована экспериментально и подобран оптимальный профиль показателя преломления. Ниже приведён спектр ВКР мощных импульсов с экспоненциальным искажением в волокне с профилем показателя преломления W-типа (рис.1). Эффективность перекачки энергии импульсов в первый стокс на 1116 нм составляет здесь 80 %, а пик на 1064 нм в спектре – в основном суперлюминесценция иттербиевого усилителя, которая составляет 30 % от общей средней мощности и может быть устранена с использованием фильтров.
Литература
- А.В. Авдохин, М.Ю. Вяткин, М.П. Мелешкевич, Н.С. Платонов, “Исследование процесса усиления оптических импульсов волоконным Yb3+ усилителем”, XLIII научная конференция МФТИ, Долгопрудный, 2000 г.
