А.Г. Дронов, студент V курса; М.Ю. Вяткин, н.с., НТО "ИРЭ-ПОЛЮС"; С.А. Скубченко, аспирант
Московский физико-технический институт
В настоящее время романовские лазеры хорошо описаны теоретически и
исследованы экспериментально. Однако, все приведённые в последних
публикациях численные решения не дают представления о характере
зависимости выходной мощности рамановского лазера от параметров
резонатора и возможности оптимизации конвертора. Анализ уравнений для
ВКР в световодах, произведённый в работе [1], показал, что при
фиксированной мощности накачки, существуют определённые параметры
резонатора (длина волокна и коэффициенты отражения решёток),
обеспечивающие максимальную выходную мощность стокса. Хотя
аналитического решения найдено не было, данная модель позволяет найти
выражение для этой максимально возможной мощности стокса. Показывается,
что в таком режиме работы выходная мощность накачки будет удовлетворять
условию . Но решить обратную задачу, а именно: найти оптимальные параметры
рамановского конвертора при известных входной мощности накачки и
параметрах конвертора не удаётся. Также не удалось получить
аналитической зависимости выходной мощности в случае неоптимальной
мощности накачки.
В связи с этим, возникает необходимость поиска приближённого аналитического решения для нахождения оптимальных параметров конвертора. В денной работе предлагается решение, которое количественно описывает зависимость выходной мощности рамановского лазера от параметров резонатора и мощности накачки в случае сильного истощения накачки. Сравнение результатов численного расчёта и полученного решения показывает прекрасное количественное совпадение при любых длинах конвертора, превышающих пороговую длину (рис.1).
Рис.1: Аналитическая и численная зависимости выходных мощностей накачки и стокса от длины конвертора.
Литература
- R.G. Smith, “Optical power handling capacity of low loss optical fiber as determined by stimulated Raman and Brillouin scattering,” Applied Optics, vol. 11, № 24, 1972.
