Высокочастотная гармоническая синхронизация мод в волоконном кольцевом лазере со сдвигом частоты при помощи акустооптического модулятора
- Авторы: Итрин П.А.1, Семенцов Д.И.1, Петров А.Б.2, Козляков М.С.2, Рибенек В.А.1
-
Учреждения:
- Ульяновский государственный университет
- ООО «Нордлэйз»
- Выпуск: Том 17, № 3 (2023)
- Страницы: 184-195
- Раздел: Лазеры и лазерные системы
- URL: https://journals.eco-vector.com/1993-7296/article/view/626808
- DOI: https://doi.org/10.22184/1993-7296.FRos.2023.17.3.184.194
- ID: 626808
Цитировать
Полный текст
Доступ предоставлен
Доступ платный или только для подписчиков
Аннотация
Продемонстрирована возможность создания солитонного кольцевого лазера с гибридной гармонической синхронизацией мод, обеспечивающего генерацию мульти-ГГц импульсной последовательности в сочетании с высоким уровнем подавления межмодового шума и малым временным джиттером. Синхронизация мод осуществлена на основе эффекта внутрирезонаторного сдвига частоты. В основе разработки лежит предположение о том, что в определенных условиях акустооптический сдвиг частоты, дополненный спектральной фильтрацией, может приводить к стабилизации и повышению качества высокочастотной импульсной последовательности.
Полный текст
Об авторах
Павел Аркадьевич Итрин
Ульяновский государственный университет
Автор, ответственный за переписку.
Email: itrin@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-7198-0646
младший научный сотрудник, аспирант, Лаборатория нелинейной и микроволновой фотоники НИТИ им. С. П. Капицы
Россия, УльяновскДмитрий Игоревич Семенцов
Ульяновский государственный университет
Email: itrin@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-6760-0156
доктор физико-математических наук, профессор, Лаборатория нелинейной и микроволновой фотоники НИТИ им. С. П. Капицы
Россия, УльяновскАндрей Борисович Петров
ООО «Нордлэйз»
Email: a.petrov@nordlase.ru
ORCID iD: 0000-0001-9219-1040
кандидат технических наук, инженер
Россия, Санкт-ПетербургМихаил Сергеевич Козляков
ООО «Нордлэйз»
Email: m.kozliakov@nordlase.ru
ORCID iD: 0000-0003-2616-4532
инженер
Россия, Санкт-ПетербургВалерия Александровна Рибенек
Ульяновский государственный университет
Email: itrin@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-9233-5339
младший научный сотрудник, аспирант, лаборатория нелинейной и микроволновой фотоники НИТИ им. С. П. Капицы
Россия, УльяновскСписок литературы
- Haus H. A., & Wong W. S. Solitons in optical communications. Reviews of modern physics. 1996;68(2): 423.
- Schliesser A., Picqué N., Hänsch T. W. Mid-infrared frequency combs. Nature Photonics. 2012;6: 440–449.
- Fermann M. E., & Hartl I. Ultrafast fibre lasers. Nature photonics. 2013;7(11): 868.
- Chernysheva M., Rozhin A., Fedotov Y., Mou C., Arif R., Kobtsev S. M., & Turitsyn S. Carbon nanotubes for ultrafast fibre lasers. Nanophotonic. 2017;6(1): 1–30.
- Lecaplain C. & Grelu P. Multi-gigahertz repetition-rate-selectable passive harmonic mode locking of a fiber laser. Optics express. 2013;21(9):10897–10902.
- Trikshev A. I., Kamynin V. A., Tsvetkov V. B., & Itrin P. A. Passive harmonic mode-locking in an erbium-doped fibre laser. Quantum Electronics. 2018; 48(12):1109.
- Huang Q., Huang Z., Al Araimi M., Rozhin A. & Mou C. 2.4 GHz L-band passively harmonic mode locked Er-doped fiber laser based on carbon nanotubes film. IEEE Photonics Technology Letters. 2019.
- Sobon G., Sotor J., & Abramski K. M. Passive harmonic mode-locking in Er-doped fiber laser based on graphene saturable absorber with repetition rates scalable to 2.22 GHz. Applied Physics Letters. 2012; 100(16): 161109.
- Fodil R. S., Amrani F., Yang C., Kellou A. & Grelu P. Adjustable high-repetition-rate pulse trains in a passively-mode-locked fiber laser. Physical Review A. 2016; 94(1): 013813.
- Mao D., Liu X., Sun Z., Lu H., Han D., Wang G. & Wang F. Flexible high-repetition-rate ultrafast fiber laser. Scientific reports. 2013;3:3223.
- Korobko D. A., Fotiadi A. A. & Zolotovskii I. O. Mode-locking evolution in ring fiber lasers with tunable repetition rate. Optics express. 2017; 25(18): 21180–21190.
- Grudinin A. B. & Gray S. Passive harmonic mode locking in soliton fiber lasers. JOSA B. 1997;14(1): 144–154.
- Liu X. & Pang M. Revealing the Buildup Dynamics of Harmonic Mode-Locking States in Ultrafast Lasers. Laser & Photonics Reviews. 2019;13(9), 1800333.
- Korobko D. A., Okhotnikov O. G., Zolotovskii I. O. Long-range soliton interactions through gain-absorption depletion and recovery. Optics letters. 2015; 40(12): 2862–2865.
- Semaan G., Komarov A., Salhi M. & Sanchez F. Study of a harmonic mode lock stability under external continuous-wave injection. Optics Communications. 2017; 387:65–69.
- Dianov E. M., Luchnikov A. V., Pilipetskii A. N., & Starodumov A. N. (1990). Electrostriction mechanism of soliton interaction in optical fibers. Optics letters. 1990; 15(6), 314–316.
- Gray S., Grudinin A. B., Loh W. H. & Payne D. N. Femtosecond harmonically mode-locked fiber laser with time jitter below 1 ps. Optics letters. 1995; 20(2):189–191.
- Noronen T., Okhotnikov O., & Gumenyuk R. Electronically tunable thulium-holmium mode-locked fiber laser for the 1700–1800 nm wavelength band. Optics express. 2016; 24(13): 14703–14708.
- Sousa J. M. & Okhotnikov O. G. Short pulse generation and control in Er-doped frequency-shifted-feedback fibre lasers. Optics communications. 2000;183(1–4): 227–241.
- Gumenyuk R., Korobko D. A., Zolotovsky I. O. & Okhotnikov O. G. Role of cavity dispersion on soliton grouping in a fiber lasers. Optics express.2014;22(2): 1896–1905.
- Gumenyuk R. V., Korobko D. A. & Zolotovskii I. O. Stabilization of passive harmonic mode locking in a fiber ring laser. Optics Letters. 2020; 45(1):184–187.
- Kotov L., Likhachev M., Bubnov M., Medvedkov O., Lipatov D., Guryanov A. & Février S. Millijoule pulse energy 100-nanosecond Er-doped fiber laser. Optics Letters. 2015; 40(7): 1189–1192.
- Korobko D. A., Stoliarov D., Itrin P., Odnoblyudov M. A., Petrov A. A. & Gumenyuk R. Harmonic mode-locking fiber ring laser with a pulse repetition rate up to 12 GHz. Optics and Laser Technology.2021;133: 106526.
- Korobko D. A., Stoliarov D., Itrin P., Ribenek V. A., Odnoblyudov M. A., Petrov A. & Gumenyuk R. Stabilization of a Harmonic Mode-Locking by Shifting the Carrier Frequency. Journal of Lightwave Technology. 2021;39(9): 2980–2987.
- Korobko D. A., Stoliarov D. A., Itrin P., Ribenek V. A., Fotiadi A. A. & Gumenyuk R. Stable harmonic mode locking in soliton fiber laser with frequency shift: theory and experiment. In Nonlinear Optics and Applications XII. 2021.
- Wabnitz S., Kodama Y. & Aceves A. B. Control of optical soliton interactions. Optical Fiber Technology. 1995;1(3):187–217.
- Tang D. Y., Zhao L. M., Zhao B., & Liu A. Q. Mechanism of multisoliton formation and soliton energy quantization in passively mode-locked fiber lasers. Physical Review A. 2005; 72(4): 043816.
- Kutz J. N., Collings B. C., Bergman K., Knox H. Stabilized pulse spacing in soliton lasers due to gain depletion and recovery. IEEE Journal of Quantum Electronics. 1998; 34 (9): 1749–1757.
- Stolyarov D. A., Korobko D. A., Zolotovskii I. O., & Sysolyatin A. A. A Laser Complex with a Central Wavelength of 1.55 μm for Generation of Pulses with Energy Exceeding 1 μJ and a Supercontinuum Spanning a Nearly Two-Octave Range. Optics and Spectroscopy. 2019;126(6): 638–644.