Учёные из Института автоматики и электрометрии СО РАН (Новосибирск) совместно с коллегами из Научного центра волоконной оптики РАН (Москва) создали самый короткий волоконный лазер с распределённой обратной связью (РОС) на основе эрбиевого световода, длина которого составляет всего 5 мм. Результаты исследований были опубликованы в журнале Scientific Reports, относящемся к группе Nature. 

 
Два года назад новосибирские учёные продемонстрировали возможность изготовления лазеров с распределённой обратной связью с применением методики поточечной записи фемтосекундным излучением. Данная технология позволяет формировать резонаторы практически в любых световодах, в том числе и нефоточувствительных. Несмотря на относительно небольшие размеры РОС-лазеров (от нескольких до десятка сантиметров) на основе активных эрбиевых световодов, работающих в окне прозрачности вблизи 1,55 мкм, их проблематично использовать в качестве точечных датчиков. Чтобы расширить диапазон применений данного излучателя, необходимо сделать его более компактным. Однако из-за малого усиления сигнала в коммерчески доступных световодах до недавнего времени не удавалось создавать лазеры короче сантиметра. В Научном центре волоконной оптики РАН в качестве активной среды было предложно использовать композитное эрбиевое волокно. Благодаря уникальной технологии изготовления световода, ионы эрбия в нём не подвержены кластеризации даже при высоких концентрациях. Полученное значение усиления света в таком световоде превосходило коммерческие аналоги на порядок, а применение фемтосекундной технологии позволило сформировать короткий резонатор с хорошей добротностью (рис. 1, а). 

 
лазер_.jpg 
a) фото резонатора РОС-лазера, б) схема резонатора, в) зависимость выходной мощности от мощности накачки (на вставке: оптический спектр генерации при максимальной выходной мощности)​ 

При своей компактности и относительной простоте схемы (рис. 1, б) реализованный лазер имеет сравнимую выходную мощность с типичными эрбиевыми РОС-лазерами (рис. 1, в), длина которых на порядок больше. При этом ширина спектра нового лазера оказалась в несколько раз меньше (рис. 1, в), что увеличивает чувствительность к внешним воздействиям при использовании РОС-лазера в качестве активного датчика и спектральное разрешение при его использовании в качестве узкополосного источника излучения в спектрометрах и устройствах опроса сенсорных систем. Благодаря уникальным характеристикам новый лазер может найти и другие применения, такие как компактные стандарты частоты, источники для когерентной оптической связи и рефлектометрии. 
 

 

Источники

Создан самый короткий волоконный лазер на основе эрбиевого световода
Институт автоматики и электрометрии (iae.nsk.su), 17/09/2020

Похожие новости

  • 11/03/2019

    Делегация представителей научных институтов СО РАН посетила Омский НИИ приборостроения

    ​6 марта делегация представителей научных институтов Сибирского отделения Российской академии наук, возглавляемая председателем президиума СО РАН академиком Валентином Пармоном, посетила Омский НИИ приборостроения.
    1648
  • 05/10/2020

    Мусорные полигоны больше не нужны? О разработках Института теплофизики СО РАН

    Институт теплофизики СО РАН разработал и запатентовал комплекс технологий обращения с твердыми коммунальными отходами. С его помощью можно перерабатывать твердые коммунальные отходы без их накопления, а также рекультивировать перегруженные полигоны до состояния чистой земли.
    367
  • 02/07/2018

    Проект Сибирского суперкомпьютерного центра представили на президиуме РАН

    ​В Москве обсудили развитие суперкомпьютерных цифровых технологий в Российской Федерации. Научный руководитель Сибирского суперкомпьютерного центра (ССКЦ), директор Института вычислительной математики и математической геофизики СО РАН СО РАН член-корреспондент РАН Сергей Игоревич Кабанихин на заседании президиума РАН отметил, что сегодня суперкомпьютеры представляют собой технологическое оружие.
    1830
  • 03/01/2019

    Обнаружены особенности образования соединений, мешающих добыче нефти и газа

    ​​Ученые из Института неорганической химии имени А.В. Николаева Сибирского отделения Российской академии наук (ИНХ СО РАН) исследовали реакцию образования кристаллических соединений воды и газа (газовых гидратов) с метастабильной (неустойчивой) структурой.
    1757
  • 04/09/2018

    Институт автоматики и электрометрии СО РАН на Международном форуме «Технопром-2018»

    ​27-30 августа в Новосибирске прошел VI Международный форум технологического развития и выставка «Технопром-2018». Ключевая тема форума в 2018 году - Наука как индустрия в условиях «идеального шторма».
    1235
  • 26/11/2018

    Зачем в России создали центр квантовых технологий?

    ​Первые квантовые компьютеры могут появиться на Земле в ближайшие годы, но какую роль в их "рождении" сыграет Россия? Сергей Кулик, научный руководитель Центра квантовых технологий МГУ, рассказал, как российские физики будут развивать подобные технологии, и создавать квантовые вычислители в ближайшие годы.
    2438
  • 21/06/2019

    Заседание Объединенного ученого совета ОАО «РЖД»

    ​20 июня в 10 часов началось заседание Объединенного ученого совета ОАО «РЖД». В повестке дня обсуждения учеными и специалистами-железнодорожниками были следующие вопросы.   - Научная оценка перспектив создания пространственных евразийских транспортно-логистических коридоров на территории России и формирования долгосрочных условий для глубокого комплексного освоения Сибири, Дальнего Востока и Арктики, эффективного пространственного развития страны на базе создания Интегральной Евразийской транспортной системы; - О готовности железнодорожной инфраструктуры.
    903
  • 05/09/2020

    Космонавтам создают виртуального тренера

    «Виртуального тренера» для космонавтов разрабатывают специалисты Института медико-биологических проблем РАН и Института математики им. С.Л. Соболева Сибирского отделения РАН. Предполагается, что в будущем он заменит членам межпланетного экипажа земных физиологов, которые в настоящее время сопровождают тренировочный процесс.
    1094
  • 10/07/2019

    В России пройдут испытания новой модели сверхзвукового самолёта

    В России в 2019 году пройдут испытания модели сверхзвукового делового самолета разработки "Туполева" со сниженным уровнем звукового удара. Его испытают в аэродинамической трубе, сообщил "Интерфаксу" источник в авиапроме.
    1430
  • 11/08/2020

    Байкал оценят «цифрой»: о создании системы мониторинга экологии озера

    ​​Учёные из Сибири получили грант Министерства науки и высшего образования России в размере 300 млн рублей на создание фундаментальной основы и разработку технологий цифрового мониторинга и прогнозирования экологической обстановки на Байкале.
    428