Исследования и разработки Отдела

2011

Высокоэнергетичная фемтосекундная волоконная лазерная система для создания микро- и наноструктур в прозрачных средах и на поверхностях твёрдых материалов Разработана и исследована волоконная лазерная система с длинами волн излучения 1086 и 543 нм, имеющая энергию фемтосекундных импульсов излучения соответственно 1 и 0,3 мкДж на этих длинах волн. Система предназначена для создания различных микро- и наноструктур в стеклах, оптических кристаллах, оптоволокнах, а также на поверхностях металлов. Совокупность достигнутых параметров излучения системы открывает хорошие перспективы для дальнейшего эффективного параметрического преобразования длин волн излучения данной системы как в видимом диапазоне спектра, так и в ИК области вплоть до 2,5-3 мкм.

Пикосекундный волоконный Yb лазер с синхронизатором мод на основе наноэлементов Исследован волоконный иттербиевый лазер с синхронизацией мод излучения за счет применения созданного плёночного насыщающегося поглотителя на основе углеродных нанотрубок. Разработана и реализована технология получения плёнок из поливинилового спирта, содержащих углеродные нанотрубки с регулируемой объёмной концентрацией и высокой степенью однородности. Использованы одностенные углеродные нанотрубки с диаметром 0,8 нм, средней длиной 1 мкм и насыщающимся поглощением в области 900-1100 нм. На основе этих нанотрубок были изготовлены насыщающиеся поглотители, способные инициировать и поддерживать в течении длительного времени режим самосинхронизации мод излучения волоконного Yb лазера.

2010

Волоконные Рамановские конвертеры ультракоротких лазерных импульсов Разработаны волоконные внутрирезонаторные и внерезонаторные Рамановские конвертеры фемтосекундных и пикосекундных импульсов, позволяющие получить импульсы в спектральной области 1130-1300 нм при перестройке длины волны основного излучения (Yb лазер) в диапазоне 1075-1120 нм.

Мощные источники ультра-узкополосного синего излучения для охлаждения атомов иттербия, эрбия и диспрозия Разработаны и исследованы лазерные системы на основе мощного титан-сапфирового лазера и внешнего резонансного удвоителя, обеспечивающие мощность непрерывного излучения на длинах волн 399/401/421 нм более 1 Вт при ширине линии менее 10 кГц.

Синхронизация мод излучения в волоконном лазере длиной 25 км Впервые получена синхронизация мод излучения в рекордно длинном резонаторе, оптическая длина которого составляет около 37 км. За счет уменьшения частоты повторения импульсов до 8,1 кГц удалось повысить энергию импульсов до 3,7 мкДж.

2009

Промышленный потенциал Сибири: Разработки Учебно-Научно-Инновационного кластера "Лазерная фотоника и оптоинформатика" Передовые твердотельные и волоконные лазерные системы, генераторы суперконтинуума.

Автоскан-лазер: прецизионная автоматическая перестройка длины волны излучения в ультра-широкой спектральной области Разработан компьютерно-управляемый и широко-перестраиваемый по длине волны излучения лазер для решения исследовательских и технологических задач в области нанофизики и биологии. Полная рабочая спектральная область лазера составляет 275-1100 нм, ширина линии излучения - 0.5-1 ГГц. Автоматическая настройка лазера на заданную длину волны излучения производится с помощью встроенного прецизионного измерителя длин волн излучения и разработанного оригинального алгоритма управления селектирующими элементами лазера.

Высокоэнергетичный волоконный генератор суперконтинуума Создан цельноволоконный генератор суперконтинуума с рекордно высокой энергией импульсов, составляющей 40 мкДж. Генератор суперконтинуума создан на базе уникального ультра-длинного иттербиевого волоконного задающего генератора с энергией выходных импульсов 4 мкДж, которые далее усиливались дополнительным усилителем и вводились в микроструктурное волокно длиной 30 м. При длительности импульсов 10 нс и частоте повторения 37 кГц получена генерация высокоэнергетичных импульсов суперконтинуума в спектральной области 500-1750 нм.

Генерация двойных фемто/пикосекундных импульсов в волоконном иттербиевом лазере с самосинхронизацией мод Исследован впервые полученный в иттербиевом волоконном лазере с синхронизацией мод режим генерации цугов пикосекундных импульсов со стохастической фемтосекундной “начинкой”. Показано, что наблюдаемый режим может препятствовать одноимпульсной генерации в длинных волоконных лазерах с синхронизацией мод излучения. Полученный режим генерации характеризуется необычной двойной автокорреляционной функцией выходных импульсов, имеющей узкий фемтосекундный пик на пикосекундном пьедестале.

2008

Создан гибридный импульсный лазер с рекордными параметрами Создан гибридный волоконно-дискретный лазер с синхронизацией мод, имеющий ряд рекордных параметров для лазеров этого типа: ультра-малая частота следования импульсов (77 кГц), сверх-длинный оптический резонатор лазера (3,8 км) и высокая энергия импульсов излучения (3,9 мкДж) без использования модуляции добротности и дополнительных усилителей

Разработан оригинальный дизайн волоконной системы с модуляцией добротности Разработана оригинальная гибридная волоконно-дискретная лазерная система с модуляцией добротности, в которой для накачки как задающего генератора, так и оптического усилителя используется единственный источник излучения

Разработаны и исследованы методы динамического управления параметрами суперконтинуума Разработаны и исследованы волоконные генераторы суперконтинуума (СК) с расширенным набором управляемых параметров в реальном масштабе времени. Показаны возможности изменения спектральной плотности мощности СК за счет изменения частоты следования импульсов и длины волны излучения лазера накачки; повышение степени когерентности СК за счет выбора оптимальной фазовой модуляции импульсов накачки; изменение частоты следования импульсов СК, генерируемых в схеме с двухволновой накачкой, за счет изменения разности частот

2007

Экспериментально исследованы возможности стабилизации частоты излучения лазеров с помощью измерителя длин волн излучения Впервые экспериментально продемонстрирован эффективный метод уменьшения долговременного дрейфа линии излучения одночастотных CW Ti:Sapphire & Dye лазеров c использованием прецизионного быстродействующего измерителя длин волн излучения и цифро-аналоговой системы обратной связи. Подобная система может быть использована для одночастотных лазеров разных типов (твердотельных, волоконных, диодных, жидкостных и т.д.) и позволяет на порядок и более уменьшить долговременный дрейф линии излучения лазеров, в которых не используются другие системы долговременной стабилизации частоты излучения

Создана уникальная гибридная твердотельно-волоконная лазерная система Разработана и исследована гибридная субпикосекундная система на основе твердотельного Yb:KYW-лазера и волоконного Yb-усилителя, изготовленного по GTWave-технологии. При накачке системы непрерывным излучением на длине волны 980 нм общей мощностью 12 Вт на выходе были получены импульсы длительностью 900 фемтосекунд в диапазоне 1038÷1053 нм при средней мощности излучения 4 Вт. Впервые измерены коэффициенты усиления волоконного GTWave-усилителя на иттербии в диапазоне длин волн генерации Yb:KYW-лазера

Исследованы генераторы суперконтинуума при импульсной и непрерывной накачке Исследован эффект генерации суперконтинуума (СК) в оптических волокнах при импульсном и непрерывном возбуждении. Проанализированы оптимальные режимы генерации с точки зрения различных применений данного эффекта. Показано, что благодаря возможности достижения относительно высокой спектральной и пространственной плотности излучения СК при непрерывной накачке этот режим генерации СК имеет определенные перспективы