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

  • 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.
    1115
  • 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».
    1275
  • 27/07/2018

    Чем удивит участников «Технопром-2018»?

    ​Через месяц в Новосибирске стартует VI международный форум «Технопром». Одна из масштабных дискуссионных площадок региона за последнее время успела сменить куратора, оператора и даже даты проведения. Вместе с тем организаторы уверяют, что подходы к подготовке форума остались прежними, разве что работа, по понятным причинам, ведется в сумасшедшем ритме — опоздать с разработкой проекта «Академгородок 2.
    1427
  • 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.
    385
  • 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.
    1660
  • 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.
    1778
  • 14/10/2020

    Конкурс «Книга года: Сибирь – Евразия»

    ​12 октября на сайте конкурса «Книга года: Сибирь – Евразия» стартовало интернет-голосование за лучшее издание 2020 года. ​​Межрегиональный конкурс «Книга года: Сибирь – Евразия – 2020», организованный Государственной публичной научно-технической библиотекой Сибирского отделения Российской академии наук (ГПНТБ СО РАН), Новосибирской государственной областной научной библиотекой (НГОНБ) и Сибирской школой кино и телевидения ГТРК «Новосибирск» при поддержке правительства Новосибирской области, призван содействовать: развитию лучших традиций российского книжного дела;выявлению и популяризации оригинальных региональных изданий и издательских проектов/программ; повышению культуры издания книг и журналов, в том числе за счет улучшения качества содержания, роста мастерства редакционно-издательской подготовки, художественного оформления, дизайна и полиграфического исполнения; расширению евразийского информационно-культурного сотрудничества.
    261
  • 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.
    2454
  • 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.
    1480
  • 21/02/2020

    Член-корреспондент РАН Сергей Бабин: Пермь может стать фотонной столицей России

    ​​В Перми начала работу всероссийская стратегическая сессия по фотонике. Её участниками в течение трёх дней работы станут более 100 представителей ведущих российских промышленных предприятий, вузов, научных организаций, институтов развития, представители федеральных и региональных органов исполнительной власти.
    964