|
Влияние профиля показателя преломления на вторичное излучение в волоконных световодах Санкт-Петербургский государственный университет Научный руководитель: Смирнов Валерий Борисович, доктор физико-математических наук Эффективное преобразование когерентного оптического излучения с целью получения перестраиваемых источников лазерного излучения - одна из важнейших задач квантовой электроники. Такие источники находят широкое применение в нелинейной лазерной спектроскопии, открывают новые возможности в исследовании быстропротекающих процессов, позволяют разработать новые методы воздействия на вещество, значительно повысить быстродействие оптических информационных систем. Такие преобразования могут быть осуществлены за счет нелинейного взаимодействия света с веществом. Например, преобразование частоты может осуществляться в ходе процесса вынужденного комбинационного рассеяния света (ВКРC). Одной из наиболее удобных сред для наблюдения нелинейных явлений являются волоконные световоды (ВС). Большая протяженность ВС и постоянное поперечное распределение поля мощных импульсов по всей длине повышает эффективность такого нелинейного преобразователя по сравнению с объемными средами. На рис.1 приведен пример спектра ВКРС в кварцевом ВС (профиль показателя преломления (ППП) которого показан на рис.2), где кроме четко выделенных стоксовых компонент, в том числе с малыми частотными сдвигами, можно видеть наличие так называемого континуума, простирающегося в красную область.
Рис.1. Пример спектра ВКРС в ВС.
Рис.2. Профиль показателя преломления ВС. Особенность данного континуума заключается в появлении стоксовых компонент с малым частотным сдвигом ~120 см-1 и значительным уширением стоксовых компонент по мере возрастания их номера. В докладе обсуждаются различные подходы к объяснению наблюдаемых эффектов формирования континуума и анализируется его форма для ВС с различными ППП. В литературе наблюдались подобные эффекты для импульсов накачки в пикосекундных и фемтосекундных диапазонах. Особенность наших опытов заключается в наблюдении указанных эффектов в наносекундной области возбуждения (t =20 нс), что требует привлечения иных механизмов для интерпретации. Некоторые из этих механизмов проанализированы в докладе. Эффективное протекание таких процессов происходит при выполнении условий фазового синхронизма (согласование волновых векторов), что обеспечивается, в частности, выбором подходящего профиля показателя преломления. В рамках данной работы была создана установка для измерения ППП методом ближнего поля, в основу которого положено то, что при некоторых условиях мощность всех направляемых мод в любой точке сечения световода пропорциональна показателю преломления. Это позволило связать форму континуума с особенностями ППП. Публикация: Gusev A.J., Shimko A.A. Conference materials "The insrumental-program system for measurement of a waveguide characteristics." First International Conference for Young Scientists on Laser Optics. Saint-Petersburg, Russia. June 26-30, 2000 |
| (c) АСФ России, 2001 |