Волоконные лазеры с распределенной обратной связью на основе ВБР, созданных методом поточечной фемтосекундной записи

Авторы: Вольф А.А., Скворцов М.И., Достовалов А.В., Власов А.А., Абдуллина С.Р., Распопин К.С., Парыгин А.В., Бабин С.А. (совместно с НЦВО и ИОФ РАН, г. Москва)

Рисунок 1: РОС-лазер на основе композитного эрбиевого ВС: a) фотография резонатора, б) схема накачки резонатора, в) зависимость выходной мощности от мощности накачки (на вставке: оптический спектр генерации при максимальной выходной мощности).

Разработан новый метод формирования фазовых сдвигов произвольной величины в структуре волоконной брэгговской решетки (ВБР) при поточечной фемтосекундной записи [1]. Ключевым преимуществом метода является возможность модификации показателя преломления нефоточувствительных волоконных световодов (ВС). Метод позволил изготовить высококачественные резонаторы волоконных лазеров с распределенной обратной связью (РОС-лазеров) на основе различных активных сред. Исследованы особенности режимов генерации созданных РОС-лазеров. В частности, показано, что генерация РОС-лазера на основе ВБР с фазовым π-сдвигом в эрбиевом волоконном световоде происходит исключительно для одной поляризационной моды [2]. Впервые продемонстрирован полностью волоконный гольмиевый РОС-лазер с длиной волны генерации 2.07 мкм [3]. С использованием нового композитного эрбиевого ВС разработки НЦВО РАН получена генерация в рекордно коротком резонаторе длиной 5.3 мм (Рис. 1). Созданные образцы РОС-лазеров являются перспективными источниками для ряда приложений: компактные высокочувствительные датчики физических величин, оптические линии связи, задающие источники для высококогерентных лазерных систем.

Публикации:

[1] A. Wolf, A. Dostovalov, M. Skvortsov, K. Raspopin, A. Parygin, and S. Babin, “Femtosecond-pulse inscription of fiber Bragg gratings with single or multiple phase-shifts in the structure,” Opt. Laser Technol., vol. 101, pp. 202–207, 2018.

[2] M. I. Skvortsov, A. A. Wolf, A. V. Dostovalov, A. A. Vlasov, V. A. Akulov, and S. A. Babin, “Distributed feedback fiber laser based on a fiber Bragg grating inscribed using the femtosecond point-by-point technique,” Laser Phys. Lett., vol. 15, no. 3, p. 035103, 2018.

[3] A. A. Wolf, M. I. Skvortsov, V. A. Kamynin, I. V. Zhluktova, S. R. Abdullina, A. V. Dostovalov, V. B. Tsvetkov, and S. A. Babin, “All-fiber holmium distributed feedback laser at 2.07 μm,” Opt. Lett., vol. 44, no. 15, p. 3781, 2019.

[4] M. I. Skvortsov, A. A. Wolf, A. A. Vlasov, K. V. Proskurina, A. V. Dostovalov, O. N. Egorova, B. I. Galagan, S. E. Sverchkov, B. I. Denker, S. L. Semjonov, and S. A. Babin, “Advanced distributed feedback lasers based on composite fiber heavily doped with erbium ions,” Sci. Rep., vol. 10, no. 1, p. 14487, 2020.

Пояснительная записка Вольф