Непрерывная параметрическая генерация в двулучепреломляющих волоконных световодах с накачкой иттербиевым волоконным лазером

• Автор: Злобина, Екатерина Алексеевна
• Шифр специальности: 01.04.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 129 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

СПИСОК ОБОЗНАЧЕНИЙ И СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ПАРАМЕТРИЧЕСКОЕ ЧЕТЫРЕХВОЛНОВОЕ СМЕШЕНИЕ В ВОЛОКОННОМ СВЕТОВОДЕ

1.1. Коэффициент усиления и мощность генерации

1.2. Методы согласования фаз в двулучепреломляющих световодах..

1.3. Выводы к главе

ГЛАВА 2. ИТЕРБИЕВЫЙ ВОЛОКОННЫЙ ЛАЗЕР

2.1. Характеристики используемых в эксперименте схем

2.2. Уширение спектра генерации

2.3. Выводы к главе

ГЛАВА 3. БЕЗРЕЗОНАТОРНАЯ СХЕМА ГЕНЕРАЦИИ
3.1. Параметрическая генерация в стандартном двулучепреломляющем волоконном световоде
3.2. Параметрическая генерация в двулучепреломляющем фотоннокристаллическом волоконном световоде
3.3. Выводы к главе
ГЛАВА 4. НЕПРЕРЫВНЫЙ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИЙ ПАРАМЕТРИЧЕСКИЙ ГЕНЕРАТОР
4.1. Волоконно-оптический параметрический генератор на основе стандартного двулучепреломляющего волоконного световода
4.2. Волоконно-оптический параметрический генератор на основе двулучепреломляющего фотонно-кристаллического волоконного световода
4.3. Выводы к главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
СПИСОК ОБОЗНАЧЕНИЙ И СОКРАЩЕНИЙ
а* - суммарные точечные потери за обход резонатора о.1 - постоянная затухания волоконного световода Р(со) - постоянная распространения моды
~ постоянная распространения моды для антистоксовой, стоксовой волн и волны накачки, соответственно
- постоянная распространения моды быстрой и медленной осей двулучепреломляющего волоконного световода, соответственно Р)(шр) - коэффициент дисперсииу-го порядка на частоте шр /?ок - коэффициент дисперсии 4го порядка на частоте а>о Ар - полная расстройка волновых векторов
Д/4; - полная расстройка волновых векторов при скалярном синхронизме &Р„м,у - линейная, материальная и волноводная расстройка волновых векторов, соответственно
у - коэффициент нелинейности волоконного световода
Дрво - спектральная ширина ВБР
с() - диэлектрическая проницаемость вакуума
Л - расстояние между отверстиями (питч) в ФКВС
Ацт- период структуры ВБР
Я - длина волны излучения
Я0 - длина волны нулевой дисперсии волоконного световода ЛВг - резонансная длина волны ВБР
Яр 5 а — длина волны накачки, стоксовой (иногда сигнальной) и антистоксовой волн, соответственно
ДЛр.зд - ширина линии излучения накачки, стоксовой (иногда сигнальной) и антистоксовой волн, соответственно 8Ар - изменение длины волны накачки
8Яа - спектральный сдвиг максимумов контуров параметрического усиления

V— частота колебаний волны электромагнитного поля
— тензор диэлектрической восприимчивости у-го порядка О - частотная параметрическая отстройка
Дс - частотная параметрическая отстройка при скалярном фазовом синхронизме
Айш ~ частотная параметрическая отстройка в точке поворота положительных ветвей векторного фазового синхронизма А,VI - частотная параметрическая отстройка при векторном фазовом синхронизма с накачкой, поляризованной вдоль двух или одной оси волоконного световода, соответственно
£2, &2 - частотные параметрические отстройки для положительных ветвей
векторного фазового синхронизма
ДАлум “ полная ширина фазового синхронизма
ДДс,у - полная ширина скалярного и векторного фазового синхронизма, соответственно
со - циклическая частота излучения
- циклическая частота нулевой дисперсии световода
сорда - циклическая частота излучения накачки, стоксовой (иногда сигнальной) и антистоксовой волн, соответственно
си,ит - частота накачки в точке поворота положительных ветвей векторного фазового синхронизма
дсор- отстройка частоты накачки от частоты нулевой дисперсии световода - отстройка частоты накачки от частоты нулевой дисперсии световода, при которой положительные ветви векторного фазового синхронизма переходят друг в друга А(г, /) — амплитуда световой волны Ас([— эффективная площадь моды с — скорость света в вакууме
0{Х) - дисперсионная характеристика волоконного световода

Рис. 1.6. Схема эффективных показателей преломления двулучепреломляющего световода.
Для простоты расчета дисперсия 8и не учитывается.
Параметрическое усиление происходит при соблюдении закона сохранения энергии, из которого следует равенство частот 2сор = соа + со1>.,
и при выполнении условия фазового синхронизма. На рис. 1.7 схематично представлены два процесса синхронизации волновых векторов для волн, распространяющихся далеко от ДВНД в области положительной дисперсии волоконного световода. В первом случае излучение накачки, стоксовой и антистоксовой волн поляризовано вдоль двух осей световода (а), во втором излучение накачки поляризовано вдоль медленной оси, излучение боковых компонент - вдоль быстрой оси (б).