Генерация суперконтинуума в биконических микросветоводах при накачке фемтосекундными импульсами тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.05, кандидат физико-математических наук Кукарин, Сергей Владимирович

• Кукарин, Сергей Владимирович
• кандидат физико-математических наук
• 2006

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Кукарин, Сергей Владимирович

Введение.

Глава 1. Разработка фемтосекундного лазера на сапфире с ионами титана.

§1. Фемтосекундные лазеры (обзор литературы).

§2. Устройство фемтосекундного лазера на сапфире с титаном и синхронизацией мод на основе нелинейности Керра.

§3. Разработанный фемтосекундный лазер на сапфире с титаном.

Глава 2. Разработка сканирующего автокоррелятора для измерения длительности СКИ.

§4. Сканирующий автокоррелятор для измерения длительности и параметров фазовой модуляций фемтосекундных лазерных импульсов.

§5. Минимальная длительность импульсов, достоверно определяемая разработанным автокоррелятором и применение светоизлучающего диода в качестве нелинейного фотоприемника для регистрации ИАКФ СКИ.

§6. Использование двулучепреломляющей пластины для создания переменной оптической задержки.

Глава 3. Генерация суперконтинуума в биконических микросветоводах с граничащей с воздухом перетяжкой.

§7. Биконические микросветоводы и их дисперсионные характеристики

§8. Генерация суперконтинуума в биконических микросветоводах с круговым сечением перетяжки.;.

§9. Генерация поляризованного суперконтинуума в биконических микросветоводах с квазиэллиптическим сечением перетяжки.

Глава 4. Эффект генерации солитонов в биконических микросветоводах при фемтосекупдной накачке.

§10. Механизмы формирования суперконтинуума в дырчатых световодах с накачкой фемтосекунлными импульсами с энергией ~1 нДж.

§11. Генерация солитонов в биконических микросветоводах при фемтосекундной накачке.

§12. Временная структура суперконтинуума, генерируемого в биконических микросветоводах при накачке фемтосекундными импульсами

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Генерация суперконтинуума в биконических микросветоводах при накачке фемтосекундными импульсами»

Сверхкороткие лазерные импульсы (СКИ) с высокой пиковой мощностью при распространении в оптически прозрачной среде могут испытывать чрезвычайно большое спектральное уширение, перекрывающее практически полностью весь видимый диапазон, и достигающего областей ближнего ультрафиолета (~300 нм) и дальней инфракрасной области (~1600 нм). В этой ситуации, по определению, принято говорить о сверхуширении спектра, или о генерации импульсов белого света или о генерации суперконтинуума (СК). Со времени первого экспериментального наблюдения этого явления в образцах боросили-катных стёкол в конце 60-х годов 20 века [1], генерация СК была осуществлена в различных типах твердых материалов, а также в жидкостях [2] и газах [3]. Уникальные свойства СК сделали его идеальным широкополосным лазерным источником для различных областей фундаментальных и прикладных исследований [4]. Области применения СК включают: спектроскопию сверхвысокого временного разрешения [5,6], сжатие СК во временной области с целью генерации импульсов предельно короткой длительности [7,8], использование СК в качестве затравочного излучения в оптических параметрических усилителях [9, 10], оптическую когерентную томографию [И], частотную метрологию [12-15], оптические коммуникации [16-18].

Генерация СК является комплексным физическим явлением, в формировании которого участвует целый ряд физических механизмов. Доминирующим эффектом при сверхуширении спектра СКИ в объёмных средах (твердые тела, жидкости, газы) является изменение показателя преломления оптически прозрачного вещества под действием электрического поля импульса (эффект Кер-ра):

Ап = п2Р( 0 (В.1) где Р (/) - пиковая плотность мощности импульса (Вт/см ), пг - нелинейный показатель преломления вещества (см /Вт). В результате (во временном представлении) при распространении импульса в среде у него появляется нелинейно зависящий от времени набег фазы (фазовая самомодуляция, ФСМ), который (в частотной области) соответствует увеличению ширины спектра импульса относительно его центральной частоты со0 [1,2,19]. Вызванное действием ФСМ мак

Асо со, симальное относительное уширение —^ спектра импульса можно оценить по о формуле [20]: т = №п2Ро1 2) со0 г 0сБ где Р0 - пиковая мощность импульса, То - характерная длительность импульса, Ь - длина распространения в среде, Б - площадь поперечного сечения излучения.

Среди других физических механизмов, участвующих в формировании СК в объёмных средах, указывались: самофокусировка [21,22]; оптический пробой и дополнительная ФСМ, вызванная лавинной ионизацией при самофокусировке [22,23]; параметрические процессы [24,25]; ФСМ с учетом самоукручения переднего фронта импульса [19]; многофотонная ионизация [26]. Р

Оценки по формуле (В.2) для плотности мощности и энергии Е импульса, необходимых для относительного уширения спектра ~ 1 и разю0 личных характерных длительностях, дают (длина взаимодействия Ь ~ 10 мм, диаметр пятна излучения в фокусе ~ 100 мкм):

Р 13 2 ~ 10 Вт/см , Е ~ 1 мДж, для пикосекундных импульсов (1 пикосекунда 3

1 "У

10 секунды); Р 12 2

-5-~ 10 Вт/см , Е ~ 100 цДж, для импульсов длительностью ~ 100 фемтосекунд (1фемтосекунда = 10"15 секунды).

Подобные лазерные энергетические параметры достигаются в сложных и достаточно громоздких лазерных системах «генератор сверкоротких импульсов + усилительная система».

Из перечисленных выше физических механизмов явление самофокусировки оказывает двоякое влияние на сверхуширение спектра СКИ в объёмных средах. С одной стороны, самофокусировка, за счет дополнительного вклада в ФСМ, приводит к увеличению ширины спектра СК. С другой стороны, когда мощность затравочного излучения превышает некоторую критическую величину (пороговую мощность фокусировки Рсг), развивается поперечная нестабильность, которая приводит к расщеплению пучка на несколько отдельных нитей (филаментация) [27], что ухудшает качество формируемого СК и увеличивает чувствительность его параметров к возмущениям среды (флуктуации температуры, плотности и показателя преломления) и затравочного излучения (шумы амплитуды, частоты, фазы и поляризации). При достижении пороговой мощности самофокусировки Рсг, даваемой формулой

Р.^ Р.З), кп0пг фокусируемое излучение СКИ схлопывается в нить на характерной длине самофокусировки [28] (в приближении гауссова пучка): . № (В.4).

0,852)-0,0219]

2 7Г

В формулах (3) и (4) Я- длина волны излучения, к =--волновой вектор, Я радиус перетяжки пучка, и0 - линейный показатель преломления среды, п2 - нелинейный показатель преломления среды, выраженный в см /Вт, Р0 и Рсг- пиковая мощность СКИ и критическая мощность самофокусировки (выраженные в Ваттах). Оценки по формулам (В.З), (В.4) дают для характерных длин самор п фокусировки в различных материалах (плотность мощности ~ 1,5x10 $

Вт/см , радиус перетяжки пучка \у0 ~ 50 |дм): для воды (пг = 4,1х10"16 см2 /Вт) - 1 мм, для плавленого кварца (пг = 3,2 хЮ" см /Вт) - 1,3 мм, для СаР2 (п2 = 1,24 х10"16 см2 /Вт) - 2,1 мм.

Таким образом, при генерации СК в объёмных средах, длина рабочей среды ограничивается величиной порядка характерной длины самофокусировки , и на практике лежит в пределах от долей миллиметра до нескольких миллиметров.

Значительное снижение порога наблюдения нелинейно-оптических явлений (в частности, генерации СК) по энергии импульсов накачки достигается при использовании волоконных световодов. Технология изготовления современных волоконных световодов из кварцевого стекла обеспечивает потери в них не более 0.1 дБ/км в области ближнего инфракрасного диапазона. Эффективность Аея протекания нелинейно-оптических явлений в среде определяется произведением нелинейного показателя преломления, эффективной длины взаимодействия и плотности мощности импульса накачки:

В.5)

В работе [20] приведена оценка отношения эффективностей нелинейно-оптических явлений А Р в волоконном световоде длиной Ь, и бесконечной объемной среде А е{Г;у (в приближении Гауссова пучка): где, РР , Ру - пиковые мощности импульсов накачки в световоде и объемной среде, 6. - диаметр сердцевины одномодового световода (характерное значение (1 = 8 мкм для длины волны 1,3 мкм.). При значениях отношения п^ / п2>у~ 10" (кварцевое стекло и сероуглерод СБг, имеющий одно из наибольших значений нелинейного коэффициента пг) и значении отношения РР / Ру~ Ю"5, значение отношения эффективностей нелинейно-оптических явлений становится ~1 при длине волокна порядка сотен метров. Таким образом, при использовании волоконных световодов для генерации СК, за счет волноводного эффекта и больших длин световодов возможно снижение энергии импульсов накачки до уровня ~1 нДж. Ещё одним существенным преимуществом волоконных световодов является возможность эффективного протекания нелинейных процессов в отсутствии самофокусировки излучения.

В результате систематических исследований нелинейно-оптических явлений в кварцевых световодах были выявлены некоторые новые физические механизмы, дающие, наряду с волоконной ФСМ [29], существенный вклад в изменение в них спектра СКИ. Среди этих механизмов: солитонный режим распространения импульса [30,31]; самосдвиг центральной частоты солитона вниз за счет эффекта вынужденного комбинационного рассеяния [32,33]; эволюция солитона высокого порядка [34-36]; модуляционная неустойчивость спектральных компонент затравочного импульса, попадающих в область аномальной дисперсии световода [37]; генерация несолитонного (дисперсионные волны, оптический эффект Че-ренкова) излучения затравочными импульсами с длиной волны, лежащей в области аномальной дисперсии световода вблизи точки нулевой дисперсии [38-40].

Интенсивные исследования особенностей генерации СК в волоконных световодах были предприняты в рамках задач оптических систем связи на основе спектрально-широкополосных лазерных источников световых импульсов с гигагерцовой частотой следования. Основными компонентами подобных систем генерации СК являются: пикосекундные источники световых импульсов (волоконные или полупроводниковые лазеры с синхронизацией мод), волоконный усилитель мощности на основе легированного эрбием волокна, волоконный генератор СК (характерные длины волокна - от нескольких сотен метров до нескольких километров). Типичные характеристики излучения на выходе таких систем, полученные к настоящему времени: ширина спектра СК (вблизи центральной длины волны 1555 нм) свыше 300 нм, частота повторения -10 ГГц, средние выходные мощности -100 мВт [41]. Проведенные в рамках телекоммуникационных задач исследования показали существенную роль дисперсионных характеристик волоконного генератора СК, которые оказывают значительное влияние на свойства выходного излучения (ширина спектра, выходная мощность, временные и поляризационные характеристики, спектральная гладкость и симметричность СК относительно центральной длины волны затравочного импульса, шумовые характеристики и фазовая когерентность) [42, 43].

Было выяснено что, с помощью подходящего выбора конструкции световодов при их изготовлении (диаметр сердцевины и разность показателей преломления сердцевины и оболочки, количество оболочек и т. д.), можно изменять волоконные дисперсионные характеристики, и таким образом управлять процессом распространения в них СКИ и параметрами генерируемого СК. Среди важных дисперсионных характеристик отметим следующие: положение точки нулевой дисперсии относительно центральной длины волны излучения накачки, наклон дисперсионной кривой, изменение величины дисперсии вдоль волокна, согласование групповых скоростей различных спектральных компонент. Существенный прогресс в технике генерации СК, распространении его спектра в видимый диапазон и снижении пороговой энергии импульсов накачки, связан с изобретением дырчатых (или микроструктурных или фотонно-кристаллических) световодов [45] и широким внедрением в практику научных исследований фемтосекундных твёрдотельных и волоконных лазеров [44, 6171]. Характерные параметры указанных лазеров - фемтосекундная (100 фс и менее) длительность импульсов с энергией ~ 1 нДж при частоте следования ~ 10-100 МГц. Оценка для плотности мощности, достижимой, например, при фокусировке излучения лазера на сапфире с титаном с синхронизацией мод и длительностью импульса 50 фс в пятно с диаметром ~1 мкм, даёт величину ~ 10й л

Вт/см , сравнимую с плотностью мощности необходимой для генерации СК в объемной среде.

Микроструктурные световоды в поперечном сечении представляют собой сердцевину из плавленого кварца с характерным диаметром ~1 мкм, окруженную регулярным набором отверстий заполненных воздухом и тянущихся вдоль всей длины волокна (см. рис. В1 б). На рис. В 1а приведена фотография из работы [46], где впервые была продемонстрирована возможность генерации в дырчатом волокне СК (спектр в пределах от 400 до 1600 нм) при фокусировке в его сердцевину фемтосекундных импульсов лазера на сапфире с ионами титана. На фотографии видны особенности конструкции этого оптико-волоконного устройства. а) б)

Рис.В1. (а) Фотография торца микроструктурного волокна из работы [46], демонстрирующая особенности конструкции подобных оптико-волоконных устройств. (б) Схема, поясняющая строение микроструктурного волокна с обозначением основных параметров.

Форма и размер сердцевины О, диаметр воздушных отверстий с!, их количество в непосредственной близости от сердцевины и расстояния Л между ними определяют нелинейные и дисперсионные свойства всей оптико-волоконной конструкции. Современные технологии производства оптических волноводов позволяют изготавливать микроструктурные волокна с длинами порядка десятков метров и потерями не более 0,1 дБ/м, поддерживающими и не поддерживающими поляризацию входного излучения, с диаметром сердцевины вплоть до субмикронных размеров и толщиной перемычек между отверстиями порядка десятков нанометров.

Фотонно-кристаллическим волокнам присущи некоторые очень важные особенности, нехарактерные для стандартных телекоммуникационных световодов [47,48]. Среди их необычных свойств: поддержка одномодового режима распространения излучения в широком диапазоне длин волн [49]; смещение (в зависимости от конструкционных параметров) положения точки нулевой дисперсии в ближнюю инфракрасную и даже в видимую области спектра (в частности, максимум усиления лазера на кристалле сапфира с ионами титана попадает в область аномальной дисперсии специально сконструированных фотонно-кристаллических волокон) [50, 51]; высокая эффективности протекания нелинейно-оптических явлений [52] (за счет возможности уменьшение диаметра сердцевины до размеров порядка 1 мкм и менее без существенного увеличения волноводных потерь). При прохождении СКИ в сердцевине дырчатых световодов их спектр может существенным образом трансформироваться. Изменение спектра выходных импульсов проявляется как в возникновении отдельных спектральных составляющих, центральная длина волны которых может быть больше или меньше длины волны импульсов входного излучения, так и в его уширении вплоть до генерации СК.

В дырчатых световодах наблюдаются практически все указанные ранее нелинейно-оптические явления, характерные для обычных кварцевых волокон [29-40], но при значительно меньших длинах (от нескольких сантиметров до нескольких метров).

По дисперсионным и нелинейно-оптическим свойствам к микроструктурным волокнам тесно примыкают оптические волокна с перетяжкой диаметром несколько микрометров окруженной воздухом - вытянутые биконические микросветоводы (см. рис. В2). При уменьшении первоначального диаметра оптоволокна в несколько десятков раз разница между сердцевиной и оболочкой практически исчезает, и перетяжка становится граничащим с воздухом стеклянным цилиндром с двумя коническими переходами к исходному диаметру. Впервые одна из технологий изготовления подобных устройств и первые результаты по генерации в них СК опубликованы в работе [53].

1 ~ 1мкм

ЧЧчР=125 мкм

Рис. В2. Схема конструкции вытянутого волокна с граничащей с воздухом перетяжкой микронного диаметра.

Биконические микросветоводы в двух отношениях являются более простыми оптико-волоконными устройствами в сравнении с микроструктурными световодами. Во-первых, методы расчета волноводных характеристик бикони-ческих микросветоводов (эффективная площадь моды, положение точки нулевой дисперсии, групповые скорости различных спектральных компонент) практически совпадают с хорошо разработанными методами расчета тех же величин для ступенчатых оптических световодов [20, 54]. При этом граница сердцевина-оболочка для ступенчатых оптических световодов аналогична границе воздух-перетяжка для биконических микросветоводов. Теория расчета подобных величин для фотонных кристаллов выглядит достаточно сложной и в настоящее время находится в стадии разработки.

Во-вторых, интерес к биконическим микросветоводам вызывают доступность исходного материала (стандартное коммерческое телекоммуникационное волокно) и сравнительная простота методов вытяжки.

Ещё одним важным обстоятельством является то, что биконические микросветоводы можно считать предельным случаем микроструктурных волокон с уменьшенными размерами перемычек между воздушными отверстиями (так называемыми паутинчатыми волокнами [55, 56], см. рис. ВЗ). Поэтому следует ожидать определенного сходства процессов развития нелинейных явлений в этих двух типах оптико-волоконных устройств.

Таким образом, простота расчета нелинейных и дисперсионных параметров, простота и оперативность изготовления в лабораторных условиях, указанное сходство с микроструктурными световодами делают биконические микросветоводы с граничащей с воздухом перетяжкой микронных диаметров удобным и доступным объектом для исследования особенностей генерации СК оптико-волоконными методами. щ рго <

Мед• 322К\ енГ.^-вЛСЬ»^ а) б)

Рис. ВЗ. Примеры микроструктурных волокон с уменьшенными размерами перемычек между воздушными отверстиями (паутинчатых волокон), (а) Фотография с электронного микроскопа торца микроструктурного волокна из работы [55]. (б) Фотография с электронного микроскопа торца микроструктурного волокна из работы автора настоящей диссертации [56].

Цель диссертационной работы, исходя из изложенного выше, состояла в изготовлении образцов биконических микросветоводов и исследовании основных свойств генерируемого в них суперконтинуума при накачке импульсами фемтосекундной длительности с энергией ~1 нДж, определении влияния параметров микросветоводов и характеристик излучения накачки на свойства суперконтинуума, использовании суперконтинуума в научных исследованиях.

В ходе работы решались задачи: разработка и создание лабораторного макета фемтосекундного лазера на кристалле сапфире с ионами титана, исследование его генерационных характеристик и выяснения возможности их оптимизации, реализация на основе проведенных исследований компактной, функционально развитой конструкции лазера, исследование возможностей созданного лазера при работе в составе интегрированного фемтосекундного лазерного комплекса; разработка методов и устройств для измерения длительности фем-тосекундных импульсов и исследования временной структуры суперконтинуума; разработка технологии и лабораторной установки для изготовления бико-нических микросветоводов с граничащей с воздухом светопроводящей перетяжкой; исследование основных характеристик и особенностей суперконтинуума, генерируемого в изготовленных микросветоводах, разработка методов управления параметрами суперконтинуума.

Научная новизна работы:

1. Разработан, исследован и реализован компактный фемтосекундный титан-сапфировый лазер оригинальной конструкции, обеспечивающий стабильный режим синхронизации мод в спектральном диапазоне 750-1050 нм при длительности импульсов 17-100 фс и средней мощности выходного излучения до 500 мВт. Разработан, исследован и реализован сканирующий автокоррелятор с компьютерной регистрацией данных и возможностью использования его в качестве линии оптической задержки на величину до 50 пс.

2. Впервые предложен способ формирования оптической задержки между репликами светового импульса с использованием качающейся двулучепрелом-ляющей пластины, на основе которого разработана и реализована новая схема компактного, простого в эксплуатации сканирующего интерференционного автокоррелятора для измерения длительности сверхкоротких световых импульсов.

3. С использованием разработанного фемтосекундного лазера и изготовленных биконических микросветоводов с круговым сечением граничащей с воздухом перетяжки получена генерация суперконтинуума, впервые продемонстрирована возможность управления шириной спектра суперконтинуума с помощью изменения длины волны импульсов накачки.

4. Впервые разработаны и изготовлены сдвоенные биконические микросветоводы с квазиэллиптическим сечением перетяжки, в которых реализована генерация поляризованного суперконтинуума, исследованы его основные характеристики и показана возможность управления шириной его спектра и степенью поляризации.

5. В изготовленных биконических микросветоводах впервые наблюдался эффект преобразования импульса накачки в отдельные солитонные компоненты. Экспериментально определены энергетические, спектральные и временные параметры импульсов и диаметры перетяжек биконических микросветоводов, необходимые для наблюдения этого явления, выявлена временная структура подобного излучения.

Практическая значимость и внедрение результатов работы:

1. Различные модификации разработанного фемтосекундного титан-сапфирового лазера изготовлены и поставлены в Российский центр лазерной физики при СПбГУ и ВНЦ "ГОИ им.С.И.Вавилова" (Санкт-Петербург), МЛЦ МГУ, ФИ им.П.Н.Лебедева РАН, ВНИИ ОФИ (Москва), ИФП СО РАН и НИИ физиологии СО РАМН Новосибирск).

2. Разработанные автокорреляторы изготовлены и поставлены в ФТИ им.А.Ф.Иоффе РАН (Санкт-Петербург), ФИ им.П.Н.Лебедева РАН (Москва), НИИ физиологии СО РАМН и ИЛФ СО РАН (Новосибирск), где используются для проведения научных исследований.

3. Изготовленные образцы биконических микросветоводов используются в ИЛФ СО РАН (Новосибирск) и ИХФ им.Н.Н.Семенова РАН (Москва).

Структура и содержание работы. Диссертация состоит из введения, четырёх глав с изложением материала диссертации и заключения, в котором перечислены основные результаты. Общий объём диссертации составляет 157 страниц и включает 49 рисунков, 8 таблиц и список литературы из 162 наименова

Заключение диссертации по теме «Оптика», Кукарин, Сергей Владимирович

Выводы к Главе 4.

В Главе 4 приведены результаты детального исследования спектральной и временной структуры суперконтинуума, генерируемого в вытянутых бикони-ческих микросветоводах при накачке фемтосекундными импульсами, спектр которых попадает в область аномальной дисперсии образцов.

В эксперименте с образцом с круговым сечением перетяжки диаметром 2,3 мкм, длиной 120 мм (длина волны нулевой дисперсии 755 нм) при накачке импульсами длительностью 50 фс на длине волны 805 нм наблюдался эффект преобразования спектра импульса в отдельные, отчетливо выраженные, компоненты. При последовательном увеличении пиковой мощности исходного импульса (до 25 кВт), наблюдалось увеличение числа спектральных компонент, непрерывный сдвиг центральных частот каждой из них в длинноволновую область спектра и появление относительно маломощного излучения в видимой области. На экспериментальной установке для исследования временной структуры излучения с характерной шириной спектра от 400 до 1400 нм получена двумерная зависимость интенсивности суперконтинуума от длины волны и времени. Экспериментальный и численный анализ временной и спектральной структуры излучения с указанными особенностями позволил интерпретировать его как генерацию солитона высокого порядка и его распад на фундаментальные солитоны, спектры которых смещаются в длинноволновую область под действием эффекта самосдвига частоты солитона.

Заключение.

В заключении приведём основные результаты, полученные в данной работе:

1. Разработан, исследован и реализован компактный фемтосекундный титан-сапфировый лазер оригинальной конструкции. Параметры лазерной генерации вблизи центра усиления активной среды (800 нм): длительность импульсов 1750 фс, средняя выходная мощность до 500 мВт при частоте следования импульсов 80 МГц (энергия импульсов до 6 нДж, пиковая мощность -100 кВт). Получена стабильная генерация лазера в режиме синхронизации мод в широком спектральном диапазоне (750-1050 нм) при длительностях импульсов не превышающих 100 фс и средней мощности свыше 100 мВт.

2. Разработан, исследован и реализован широкодиапазонный (спектральный диапазон 500-1050 нм) сканирующий автокоррелятор высокого временного разрешения с компьютерной регистрацией данных для измерения длительности и параметра фазовой модуляции фемтосекундных лазерных импульсов, с возможностью его использования в качестве программируемой линии оптической задержки на величину до 50 пс.

3. Предложена новая оптическая схема сканирующего интерференционного автокоррелятора для измерения длительности сверхкоротких импульсов. Основными особенностями схемы являются нетребовательность к настройке и компактное исполнение автокоррелятора. Переменная оптическая задержка реплик светового импульса создается качающейся пластиной из одноосного кристалла. Созданный на основе предложенной схемы автокоррелятор позволяет измерять длительности сверхкоротких импульсов в фемтосекундном и субпи-косекундном диапазонах. Получены аналитические выражения для ширины диапазона сканирования и оптимальной ориентации оптической оси пластины. Предложен ряд материалов для изготовления двулучепреломляющих пластин автокоррелятора.

4. Разработаны технология и лабораторная установка для вытяжки бикониче-ских микросветоводов с окруженной воздухом светопроводящей перетяжкой.

5. При накачке изготовленных образцов биконических микросветоводов фем-тосекундными импульсами разработанного титан-сапфирового лазера получена генерация суперконтинуума с характерными границами спектра (по уровню -20 дБ) 350 и 1150 нм, средней выходной мощностью до 100 мВт, гауссовым профилем поперечного распределения и расходимостью, близкой к дифракционной. Впервые продемонстрирована возможность управления шириной спектра суперконтинуума, генерируемого в биконическом микросветоводе, с помощью перестройки спектра импульсов накачки в области изменения знака дисперсии образца. При перестройке центральной длины волны спектра входных импульсов длительностью 80 фс (энергия 1.3 нДж) от 789 до 847 нм в образце с круговым сечением перетяжки диаметром 2,8 мкм (длина волны нулевой дисперсии 800 нм) экспериментально наблюдается увеличение ширины спектра суперконтинуума от 98 до 790 нм (по уровню -20 дБ).

6. Впервые в биконических микросветоводах нового типа - вытянутых сдвоенных микросветоводах с квазиэллиптическим сечением граничащей с воздухом перетяжки - получена генерация поляризованного суперконтинуума при накачке излучением фемтосекундного лазера с энергией в импульсе ~1 нДж. Характерные границы спектра суперконтинуума - от 460 до 1070 нм (по уровню -28 дБ). Экспериментально установлено, что максимальная ширина спектра суперконтинуума и его наиболее гладкая форма достигаются при совмещении плоскости поляризации излучения накачки с одной из осей симметрии квазиэллиптического профиля поперечного сечения перетяжки биконического микросветовода. При этом достигается также наибольшая степень поляризации излучения суперконтинуума (до 97 %).

7. Впервые в биконическом микросветоводе при накачке фемтосекундными импульсами в области аномальной дисперсии образца наблюдался эффект преобразования спектра исходного импульса в отдельные ярко выраженные спектральные компоненты. Выяснено, что при увеличении пиковой мощности исходного импульса наблюдается увеличение числа спектральных компонент, сдвиг спектра каждой из них в длинноволновую область и возникновение относительно маломощного излучения в видимой области спектра. Экспериментальный и численный анализ временной и спектральной структуры подобного излучения позволил интерпретировать наблюдаемое явление как генерацию со-литона высокого порядка и его распад на фундаментальные солитоны, спектры которых смещены в длинноволновую область под действием эффекта самосдвига частоты солитона.

Благодарности.

Автор хотел бы выразить искреннюю благодарность зав. лаборатории лазерных систем НИЧ НГУ к.ф.-м.н. С.М.Кобцеву за осуществление научного руководства и всемерную поддержку во время написания диссертационной работы. Автор горячо благодарен коллективу лаборатории за многолетнее и плодотворное сотрудничество и считает долгом перечислить всех своих коллег и товарищей, чьи знания, опыт и труд положены в основу диссертации: к.ф. - м.н., |Б.В. Бондарев

В.Б. Сорокин

В.И.Барауля, к.ф. - м.н. Н.В.Фатеев,

А.В.Караблёв,

Ю.Н.Заставенко,

Г.В.Барсуков,

A.А.Дитятин,

B.М.Лунин, к.ф. - м.н. А.А.Пустовских,

C.В.Смирнов. output

PUMP

Рисунок 1. Схема конструкции фемтосекундного лазера на сапфире с титаном, совмещенная с оптической схемой резонатора. Ф1-ФЗ - фланцы, Кр.1-Кр.5 и 01, 02 - кронштейны и основания котировочных узлов, Уг.1-Уг.6 и П1-П4 -подвижные уголки и пластины оптических элементов резонатора.

Pump input

FEMoS

Фемтосекундный

Ti:Sapphire лазер output

900

Рисунок 2. Внешний вид и габаритные размеры фемтосекундного лазера на сапфире с титаном.

Б^Рв Бсапший АиккюггеЫог, ©1£Ь N517, 1999 а) б)

Рисунок 1. Внешний вид разработанного автокоррелятора с электронным блоком питания и управления (а). Фотография оптико-механической части (б).

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Кукарин, Сергей Владимирович, 2006 год

1. Alfano R.R., Shapiro S.L. Emission in the region 4000 to 7000 A via four-photon coupling in glass // Phys. Rev. Lett. 1970. - V.24. - P. 584-587.

2. Fork R.L., Shank C.V., Hirlimann C., Yen R., Tomlinson W. J. Femtosecond white-light continuum pulses // Opt. Lett. 1983. - V. 8. - P. 1-3.

3. Corkum P. В., Rolland C., Srinivasan-Rao T. // Supercontinuum generation in gases. Phys. Rev. Lett // 1986. - V. 57. - P. 2268-2271.

4. The Supercontinuum Laser Source (Edited by S.L. Shapiro). New York: Springer-Verlag, 1989.

5. Klimov V. I., McBranch D.W. Femtosecond high sensitivity, chirp-free transient absorption spectroscopy using kilohertz lasers // Opt. Lett. 1998. - V. 23. - P. 277-279.

6. Kovalenko S.A., Dobiyakov A.L., Ruthmann J., Ernsting N.P. Femtosecond spectroscopy of condensed phases with chirped supercontinuum probing // Phys. Rev. A. 1999. - V. 59. - P. 2369-2384.

7. Fork R. L., Brito-Cruz С. H., Becker P. C., Shank С. V. Compression of optical pulses to six femtosecond by using cubic phase compensation // Opt. Lett. 1987. -V. 12.-P. 483-485.

8. Nibbering E.T.J., Duhr O., Korn G. Generation of intense tunable 20-fs near 400 nm by use of a gas-filled hollow waveguide // Opt. Lett. 1997. - V. 22. - P. 1335-1337.

9. Yakovlev V.V., Kohler В., Wilson K.R Broadly tunable 30-fs pulses produced by optical parametric amplification // Opt. Lett. 1994. - V. 19. - P. 2000-2002.

10. Reed M.K., Steiner-Shepard M.K., Negus D. K. Widely tunable femtosecond optical parametric amplifier at 250 kHz width with a Ti:sapphire regenerative amplifier // Opt. Lett. 1994. - V. 19. - P. 1885-1857.

11. Bellini M., Hansch T.W. Phase-locked white-light continuum pulses: Toward a universal optical frequency comb synthesizer // Opt. Lett. 2000. - V. 25.- P. 1049-1051.

12. Jones D.J., Diddams S.A., Ranka J.K., Stentz A., Windeler R.S., Hall J.L., Cundiff S.T. Carrier-Envelope Phase Control of Femtosecond Mode-Locked Lasers and Direct Optical Frequency Synthesis // Science. 2000. - V. 288. - P. 635-639.

13. Holzwarth R., Udem Th., Hansch T.W., Knight J. C., Wadsworth W. J., Russell P.S.J. Optical Frequency Synthesizer for Precision Spectroscopy // Phys. Rev. Lett. 2000. - V. 85. - P. 2264-2267.

14. Baldeck P.L., Alfano R.R. Intensity effects on the stimulated four photon spectra generated by picosecond pulses in optical fibers // J. Lightwave Technol. 1987. -V.5.-P. 1712-1715.

15. Nelson B.P., Cotter D., Blow K.J., Doran N.J. Large non-linear pulse broadening in long lengths of monomode fibre // Opt. Commun. 1983. - V. 48. - P. 292294.

16. Yamanoto Т., Kubota H., Kawanishi S., Tanaka M., Yamaguchi S. Supercon-tinuum generation at 1.55 ц in a dispersion-flattened polarization-maintaining photonic crystal fiber // Opt. Express. 2003. - V. 11. - P. 1537-1540.

17. Yang G.Y., Shen Y.R. Spectral broadening of ultrashort pulses in a nonlinear medium // Opt. Lett. 1984. - V.9. - P. 510-512.

18. Агравал Г. Нелинейная волоконная оптика. М.: Мир, 1996.

19. Alfano R.R., Shapiro S.L. Observation of self-phase modulation and small-scale filaments in crystals and glasses // Phys. Rev. Lett. 1970. - V. 24. - P. 592-594.

20. Smith W.L., Liu P., Bloembergen N. Superbroadening in H20 and D20 by a self-focused picosecond pulse YAlG:Nd laser // Phys. Rev. A. 1977. - V. 15. -P.2396-2403.

21. Bloembergen N. The influence of electron plasma formation on superbroadening in light filaments // Opt. Commun. 1973. -V.8. - P. 285-288.

22. Penzkofer A., Laubereau A., Kaiser W. Stimulated shortwavelength radiation due to single frequency resonances of X(3) // Phys. Rev. Lett. 1973. - V. 31. - P. 863-866.

23. Penzkofer A., Seilmeier A., Kaiser W. Parametric four-photon generation of picosecond light at high conversion efficiency// Opt. Commun. 1975. - V. 14. - P. 363-367.

24. Brodeur A., Chin S.L. Band-gap dependence of the ultrafast white-light continuum// Phys. Rev. Lett. 1998. - V. 80. - P. 4406^409.

25. Беспалов В.И., Таланов В.И. О нитевидной структуре пучков света в нелинейных жидкостях // Письма ЖЭТФ. 1966. - Т.З, С. 471-476.

26. Brodeur A., Chin S.L. Ultrafast white-light continuum generation and self-focusing in transparent condensed media // J. Opt. Soc. Am. B. 1999. - V. 16. -P. 637-650.

27. Stolen R.H., Lin C. Self-phase modulation in silica optical fibers // Phys. Rev. A. 1978.-V. 17.-P. 1448-1453.

28. Mollenauer L.F., Stolen R.H., Gordon J.P. Experimental observation of picosecond pulse narrowing and solitons in optical fibers // Phys. Rev. Lett. 1980. -V. 45. - P. 1095.

29. Mollenauer L.F., Stolen R.H., Gordon J.P., Tomlinson W.J. Extreme picosecond pulse narrowing by means of soliton effect in single-mode optical fibers // Opt. Lett. 1983.-V.8.-P. 289-291.

30. Mitschke F.M., Mollenauer L.F. Discovery of the soliton self-frequency shift // Opt. Lett. 1986. -V. 11, P. 659-661.

31. Gordon J.P. Theory of the soliton self-frequency shift // Opt. Lett. 1986. - Vol. 11.-P. 662-664.

32. Stolen R.H., Mollenauer L.F., Tomlinson W.J. Observation of pulse restoration at the soliton period in optical fibers // Opt. Lett. 1983. - V.8. - P.186-188.

33. Tai K., Hasegawa A., Bekki N. Fission of optical solitons induced by stimulated Raman effect // Opt. Lett. 1988. - V. 13. - P. 392-394.

34. Islam M.N., Sucha G., Bar-Joseph I., Wegener M., Gordon J.P., Chemla D.S. Femtosecond distributed soliton spectrum in fibers // J. Opt. Soc. Am. B. 1989. -V.6. - P. 1149-1158.

35. Gouveia-Neto A.S., Faldon M E., Taylor J.R. Raman amplification of modula-tional instability and solitary-wave formation // Opt. Lett. 1988. - V.13. - P. 1029-1031.

36. Wai P.K.A., Menyuk C.R., Lee Y.C., Chen H.H. Nonlinear pulse propagation in the neighborhood of the zero-dispersion wavelength of monomode optical fibers // Opt. Lett. 1986. - V.l 1. - P. 464-466.

37. Wai P.K.A., Menyuk C.R., Chen H.H., Lee Y.C. Soliton at the zero-group-dispersion wavelength of a single-model fiber // Opt. Lett. 1987. - V. 12. - P. 628-630.

38. Akhmediev N., Karlsson M. Cherenkov radiation emitted by solitons in optical fibers // Phys. Rev. A. 1995. - V. 51. - P. 2602-2607.

39. Sotobayashi H., Kitayama K. 325 nm bandwidth supercontinuum generation at 10 Gbit/s using dispersion-flattened and nondecreasing normal dispersion fiber with pulse compression technique // Electron. Lett. 1998. - V. 34. - P. 13361337.

40. Tamura K.R., Kubota H., Nakazawa M. Fundamentals of stable continuum generation at high repetition rates // IEEE Q.E. 2000. - V. 36. - P. 773-779.

41. Mori K., Takara H., Kawanishi S. Analysis and design of supercontinuum pulse generation in a singlemode optical fiber // J. Opt. Soc. Amer. B. 2001. - V. 18. -P. 1780-1792.

42. Spence D.E., Kean P.N., Sibbett W. 60-fsec pulse generation from a self-mode-locked Ti:sapphire laser // Opt. Lett. -1991. V. 16. - P. 42-44.

43. Knight J.C., Birks T.A., Russell P.S.J., Atkin D.M. All-silica single-mode optical fiber with photonic crystal cladding // Opt. Lett. 1996. - V. 21. - P. 1547-1549.

44. Ranka J.K., Windier R.S., Stentz A.J. Visible continuum generation in air-silica microstructure optical fibers with anomalous dispersion at 800 nm // Opt. Lett. -2000.-V.25.-P. 25-27.

45. Желтиков A. M. Нелинейная оптика микроструктурированных волокон // УФН -- 2004. -- V. 174, N. 1. Р. 73-105

46. Желтиков А. М. Сверхкороткие импульсы и методы нелинейной оптики. -М.: Физ.-мат. лит., 2006. -- 294 с.

47. Birks Т.А., Knight J.C., Russell P.S J. Endlessly single-mode photonic crystal fiber// Opt. Lett. 1997. -V.22. - P. 961-963.

48. Mogilevtsev D., Birks T.A., Russell P.S.J. Group-velocity dispersion in photonic crystal fibers // Opt. Lett. 1998. - V. 23. - P. 1662-1664.

49. Knight J.C., Arriaga J., Birks T.A., Ortigosa-Blanch A., Wadsworth W.J., Russell P.S.J. Anomalous dispersion in photonic crystal fiber // IEEE Photon. Technol. Lett. 2000. - V. 12. - P. 807-809.

50. Ranka J.K., Windeler R.S., Stentz A.J. Optical properties of high-delta air-silica microstructure optical fibers // Opt. Lett. 2000. - V.25. - P. 796-798.

51. Birks T.A., Wadsworth W.J., Russell P.S.J. Supercontinuum generation in tapered fibers // Opt. Lett. 2000. - V. 25. - P. 1415-1417.

52. Гауэр Д. Оптические системы связи.- М.: Радио и связь, 1989.

53. Apolonski A., Povazay В., Unterhuber A., Drexler W., Wadsworth W.J., Knight J.C., Russell P.S.J. Spectral shaping of supercontinuum in a cobweb photonic-crystal fiber with sub-20-fs pulses // J. Opt. Soc. Am. B. 2002. -V. 19. - P. 21652170.

54. Kobtsev S.M., Kukarin S.V., Fateev N.V., Smirnov S.V. Coherent, polarization and temporal properties of self-frequency shifted solitons generated in polarization-maintaining microstructured fibre // Appl. Phys.B. 2005. - V. 81. - P. 265269.

55. Шапиро С. (редактор). Сверхкороткие световые импульсы. М: Мир, 1981.

56. Херман Й., Вильгельми Б. Лазеры сверхкоротких световых импульсов. М: Мир, 1986.

57. Jung I.D., Kartner F.X., Matuschek N., Sutter D., Morier-Genoud F., Zhang G., Keller U., Scheuer V., Tilsch M., Tschudi T. Self-starting 6.5 fs from a KLM Ti:sapphire laser //Opt. Lett. 1997. -V. 22. - P. 1009-1011.

58. Naumov S., Sorokin E., Sorokina I.T. Directly diode-pumped Kerr-lens mode-locked Cr4+: YAG laser // Opt. Lett. 2004. - V. 29. - P. 1276-1278.

59. Aus der Au J., Kopf D., Morier-Genoud F., Moser M., Keller U. 60 fs pulses from a diode-pumped Nd: glass laser// Opt. Lett. 1997. - V. 22. - P. 307-309.

60. Klopp P., Petrov V., Griebner U., Erbert G. Passively mode-locked Yb: KYW laser pumped by a tapered diode laser // Opt. Expr. 2002. -V. 10. - P. 108-113.

61. Liu H., Nees J., Mourou G. Diode-pumped Kerr-lens mode-locked Yb: KY (W04)2 laser// Opt. Lett. 2001. - V. 26. - P. 1723-1725.

62. Dymott M.J.P., Ferguson A.I. Self-mode-locked diode-pumped Cr: LiSAF laser producing 34-fs pulses at 42-mW average power // Opt. Lett. 1995. - V. 20. - P. 1157-1159.

63. Yanovsky V., Pang Y., Wise F., Minkov B.I. Generation of 25-fs pulses from a self-mode-locked Cnforsterite laser with optimized group-delay dispersion // Opt. Lett. 1993. - V. 18. - P. 1541-1543.

64. Tamura K., Ippen E.P., Haus H.A., Nelson L.E. 77-fs pulse generation from a stretched-pulse additive pulse mode locked all-fiber ring laser // Opt. Lett. 1993. -V. 18.-P. 1080-1082.

65. Mollenauer L.F., Stolen R.H. The soliton laser // Opt. Lett. 1984. - V. 9. - P. 1315.

66. Ober M.H., Hofer M., Keller U., Chiu Т.Н. Self-starting diode-pumped femtosecond Nd fiber laser// Opt. Lett. 1993. - V. 18. - P. 1532-1534.

67. Cautaerts V., Richardson D.J., Paschotta R., Hanna D.C. Stretched pulse Yb3+: silica fiber laser // Opt. Lett. 1997. - V. 22. - P. 316-318.

68. Гурзадян Г.Г., Дмитриев В.Г., Никогосян Д.Н. Нелинейно-оптические кристаллы (справочник).- М.: Радио и связь, 1991.

69. Бондарев Б.В., Зиннатов Ф.Ф., Кобцев С.М., Родионов Г.Д., Сорокин В.Б., Сорокин В.Б., Чубаков П.А. Пикосекундный синхронно накачиваемый лазер на красителе повышенной средней мощности // Оптика и спектроскопия.-1988.-Т. 65.-С. 693-697.

70. Moulton P.F. Spectroscopic and laser characteristics of Ti: AI2O3 // J. Opt. Soc. Am. B.- 1986.-V.3.-P. 125-133.

71. Albers P., Stark E., Huber G. Continuous-wave laser operation and quantum efficiency of titanium-doped sapphire // J. Opt. Soc. Am. B. 1986. - V. 3. - P. 134139.

72. Sanchez A., Strauss A.J., Aggarwal R.L., Fahey R.E. Crystal Growth, Spectroscopy, and Laser Characteristics of Ti: A1203 // IEEE J. of Quant. Electr. 1988. -V. 24.- P. 995-1003.

73. McKinnie I.T., Oien A.L., Warrington D.M., Tonga P.N., Gloster L.A., King T.A. Ti3+ Ion Concentration and Ti:sapphire Laser Performance // IEEE J. of Quant. Electr. 1997. - V. 33. - P. 1221-1230.

74. Kogelnik H., Li T. Laser beams and resonators // Appl. Opt. 1966. - V. 5. - P. 1550-1567.

75. Hanna D.C. Astigmatic Gaussian beams produced by axially asymmetric laser cavities. IEEE J. of Quant. Electr// 1969. - V. QE-5. - P. 483-488.

76. Kogelnik H.W., Ippen E.P., Dienes A., Shank C.V. Astigmatically Compensated Cavities for CW Dye Lasers. IEEE J. of Quant. Electr // 1972. - V. QE-8. - P. 373-379.

77. Piche M., Salin F. Self-mode locking of solid-state lasers without apertures // Opt. Lett. 1993. - V.18. - P. 1041-1043.

78. Cerullo G., De Silvestri S., Magni V. Self-starting Kerr-lens mode locking of a Ti:sapphire laser//Opt. Lett. 1994. -V. 19. - P. 1040-1042.

79. Fork R.L., Martinez O.E., Gordon J.P. Negative dispersion using pairs of prisms // Opt. Lett. 1984. - V. 9. - P. 150-152.

80. Salin F., Grangier P., Georges P., Brun A. Pulse propagation near zero group-velocity dispersion in a femtosecond dye laser // Opt. Lett. 1990. - V. 15. - P. 1374-1376.

81. Huang C.P., Kapteyn H.C., Mcintosh J.W., Murnane M.M. Generation of transform-limited 32-fs pulses from a self-mode-locked Ti:sapphire laser // Opt. Lett. -1992.-V. 17.-P. 139-141.

82. Krausz E., Spielmann Ch., Brabec Т., Wintner E., Schmidt A.J. Generation of 33-fs optical pulses from a solid-state laser // Opt. Lett. 1992. - V. 17. - P. 204-206.

83. Szipocs R., Kohazi-Kis A. Theory and design of chirped dielectric laser mirrors // Appl. Phisics B. 1997. - V. 65. - P. 115-135.

84. Демтрёдер В. Лазерная спектроскопия.- М.: Наука, 1985.

85. Diels J.M., Fontaine J.J., McMichael I.C., Simoni F. Control and measurement of ultrashort pulse shapes (in amplitude and phase) with femtosecond accuracy // Appl. Optics. 1985. - V. 24. - P. 1270-1282.

86. Kurobori T., Cho Y., Matsuo Y. An intensity/phase autocorrelator for the use of ultrashort optical pulse measurements // Opt. Commun. 1981. - V. 40. - P. 156160.

87. Watanabe A., Tanaka S., Kobayashi H., Ishida Y., Yajima T. Microcomputer-based spectrum-resolved second-harmonic generation correlator for fast measurement of ultrashort pulses // Rev. Sei. Instrum. 1985. - V. 56. - P. 2259-2262.

88. Harde H., Burggraf H. Rapid scanning autocorrelator for measurements of picosecond laser pulses // Opt. Commun. -1981. V. 38. - P. 211-215.

89. Xinan G., Lambsdorff M., Kühl J., Biachang W. Fast-scanning autocorrelator with 1-ns scanning range for characterization of mode-locked lasers // Rev. Sei. Instrum. 1988. - V. 59. - P. 2088-2090.

90. Yasa Z.A., Amer N.M. A rapid-scanning autocorrelation scheme for continuous monitoring of picosecond laser pulses // Opt. Commun. 1981. - V. 36. - P. 406408.

91. Costantino S., Libertun A.R., Do Campo P., Torga J.R., Martinez O.E. Fast scanner with position monitor for large optical delays // Opt. Commun. 2001. - V. 198.-P. 287-291.

92. Wang C.L., Pan C.L. // Patent USA. 1999. - № 5,907,423.

93. Haus H.A. Theory of mode-locking with fast saturable absorber // J. Appl. Phys. -1975.-V. 46.-P. 3049-3058.

94. Haus H.A. Theory of mode-locking with slow saturable absorber // IEEE J. Quant. Electron. 1975. - V. QE-11. - P. 736-746.

95. Hache F., Driscoll T.J., Cavallari M., Gale G.M. Measurement of ultrashort pulse durations by interferometric autocorrelation: influence of various parameters // Appl. Opt. 1996. - V. 35. - P. 3230-3236.

96. Reid D.T., Padgett M., McGowan C., Sleat W.E., Sibbett W. Light-emitting diodes as measurement devices for femtosecond laser pulses // Opt. Lett. 1997. -V. 22. - P. 233-235.

97. Reid D.T., Sleat W.E., Sibbett W. // Patent USA. 2001. - № 6,195,167.

98. Барауля В.И., Кобцев C.M., Караблёв A.B. Использование светоизлучаю-щих диодов AJ1307 в качестве фотоприёмников для диагностики фемтосе-кундных световых импульсов // Письма в ЖТФ. 1998. - Т.24. - С. 62-65.

99. Ranka J.K., Gaeta A.L., Baltuska A., Pshenichnikov M.S., Wiersma D.A. Autocorrelation measurement of 6-fs pulses based on the two-photon-induced photo-current in a GaAsP photodiode // Opt. Lett. 1997. - V. 22. - P. 1344-1346.

100. Lochbrunner S., Huppmann P., Riedle E. Crosscorrelation measurements of ultrashort visible pulses: comparison between nonlinear crystals and SiC photodiodes // Opt. Commun. 2000. - V. 184. - P. 321-328.

101. Loza-Alvarez P., Sibbet W., Reid D.T. Autocorrelation of femtosecond pulses from 415-630 nm GaN laser diod // Electron. Lett. 2000. - V.36. - P. 631-632.

102. Karkhanehchi M.M. et al. Autocorrelation measurements of mode-locked Nd:YLF laser pulses using two photon absorption waveguide autocorrelator.- // IEEE Photon. Tech. Lett. 1997. - V. 9. - P. 645-646.

103. Rudolph W., Sheik-Bahae M., Bernstein A., Lester L.F. Femtosecond autocorrelation measurements based on two-photon conductivity in ZnSe // Opt. Lett. 1997. - V. 22.-P. 313-315.

104. Streltsov A.M., Ranka J.K., Gaeta A.L. Femtosecond ultraviolet autocorrelation measurements based on two-photon conductivity in fused silica // Opt. Lett. -1998. V. 23. - P. 798-800.

105. Reid D.T., Sibbet W., Dudley J.M., Barry L.P., Thomsen В., Harvey J.D. Commercial Semiconductor Devices for Two Photon Absorption Autocorrelation of Ultrashort Light Pulses // Appl. Opt. 1998. - V. 37. - P. 8142-8144.

106. Ландау Л.Д., Лившиц Е.М. Электродинамика сплошных сред. М.: Наука, 1992.

107. Spielmann С., Xu L., Krausz F. Measurement of interferometric autocorrelations: comment // Appl. Opt. 1997. - V. 36. - P. 2523-2525.

108. Кобцев C.M., Свенцицкая H.A. Применение двулучепреломляющих фильтров в непрерывных перестраиваемых лазерах // Оптика и спектроскопия. -1992.-Т. 73.- Р. 196-212.

109. Воронкова Е.М., Гречушников Б.Н., Дистлер Г.И., Петров И.П. Оптические материалы для инфракрасной техники. М.: Наука, 1965.

110. Birks Т.А., Li Y.W. The Shape of Fiber Tapers // J. Lightwave Technology. -1992.-V. 10.-P.432-438.

111. Liu X., Xu C., Knox W.H., Chadalia J.K., Eggleton B.J., Kossinski S.G., Windeler R.S. Soliton self-frequency shift in a short tapered air-silica microstructure fiber // Opt. Lett. 2001. - V. 26. - P. 358-360.

112. Washburn B.R., Ralph S.E., Lacourt P.A., Dudley J.M., Rhodes W.T., Windeler R.S., Coen S. Tunable near-infrared femtosecond soliton generation in photonic crystal fibres // Electron. Lett. 2001. - V. 37. - P. 1510-1511.

113. Nishizawa N. Ito Y., Goto Т. 0.78-0.90-ц Wavelength-Tunable Femtosecond Soliton Pulse Generation Using Photonic Crystal Fiber // IEEE Phot. Tech. Lett. -2002. V. 14. - P. 986-988.

114. Cormack I.G., Reid D.T., Wadsworth W.J., Knight J.C., Russel P.S.J. Observation of soliton self-frequency shift in photonic crystal fibre // Electron. Lett. 2002. -V.38.-P. 167-169.

115. Cormack I.G., Reid D.T., Wadsworth W.J., Knight J.C., Russel P.S.J. Soliton self-frequency shift effects in photonic crystal fibre // J. Modern Opt. 2002. - V. 49. -P. 757-767.

116. Omenetto F.G., Taylor A.J., Moores M.D., Arriaga J., Knight J.C., Wadsworth W.J., Russel P.S.J. Simultaneous generation of spectrally distinct third harmonics in a photonic crystal fiber // Opt. Lett. 2001. - V. 26. - P. 1158-1160.

117. Swanson E.A., Huang D., Hee M.R., Fujimoto J.G., Lin C.P., Puliafito C.A. Highspeed optical coherence domain reflectometry // Opt. Lett. 1992. - V. 17. - P. 151-153.

118. Lu F., Deng Y., Knox W.H. Generation of broadband femtosecond visible pulses in dispersion-micromanaged holey fibers // Opt. Lett. 2005. - V.30. - P. 15661568.

119. Hu J., Marks B.S., Menyuk C.R., Kim J., Carruthers T.F., Wright B.M., Taunay T.F., Friebele E.J. Pulse compression using a tapered microstructure optical fiber // Opt. Expr. 2006. - V. 14. - P. 4026-4036.

120. Martynovich E.F., Peiite G., Dresvianski V.P., Starchenko A.A. Spatially periodical structures under femtosecond pulsed excitation of crystals // App. Phys. Lett. -2004. V. 84. - P. 4550-4552.

121. Dudley J.M., Coen S. Coherence properties of supercontinuum spectra generated in photonic crystal and tapered optical fibers // Opt. Lett. 2002. - V. 27. - P. 1180-1182.

122. Husakou A.V., Herrmann J. Supercontinuum generation of higher-order solitons by fission in photonic crystal fibers // Phys. Rev. Lett. 2001. - V. 87. - P. 203901 (1-4).

123. Blow K.J., Wood D. Theoretical description of transient stimulated Raman scattering in optical fibers // J. Quant. Electron. 1989. - V. 25. - P. 2665-2673.

124. Dudley J. M., Coen S. Numerical simulations and coherence properties of super-continuum generation in photonic crystal and tapered optical fibers // IEEE J. Sel. Top. Quantum. Electron. 2002. - V. 8. - P. 651-659.

125. O'Shea P., Kimmel M., Gu X., Trebino R. Increased-bandwidth in ultrashortpulse measurement using an angle-dithered nonlinear-optical crystal // Opt. Expr. 2000. - V. 7. - P. 342-349.

126. Baraulya V.I., Kobtsev S.M., Kukarin S.V., Sorokin V.B. Titanium-Sapphire laser-based femtosecond spectrometer // IV Int. Conf. "AMPL'99", Tomsk, Russia, September 1999.-Tech. Prog.- P. 38.

127. Kobtsev S.M., Kukarin S.V., Sentis M., Sorokin V.B., Ischenko V.N. The amplification of femtosecond light pulses in blue spectral region // III Int. Symp. Modern problems of laser physics, Novosibirsk, Russia, July 2000. Tech. Dig.- P. 184-185.

128. Kobtsev S.M., Kukarin S.V., Sorokin V.B. Compact femtosecond autocorrelator based on swinging birefringent plate // Int. Conf. on Lasers and Electro-Optics (CLEO/Europe), Nice, France, September 2000,- Tech. Dig.- Paper CtuK103.- P. 138.

129. Кобцев C.M., Кукарин C.B., Смирнов C.M., Сорокин В.Б. Фемтосекундный автокоррелятор на основе качающейся двулучепреломляющей пластинки // Квантовая электроника.- 2001,- Т. 31.- № 9.- С. 829-833.

130. Кобцев С.М., Кукарин С.В., Фатеев Н.В. Управление шириной спектра генерации фемтосекундного континуума в световоде малого диаметра // Квантовая электроника.- 2002.- Т. 32.- № 1.- С. 11-13.

131. Kobtsev S.M., Kukarin S.V., Fateev N.V. Generation of polarized supercontinuum in air-clad dual tapered fibre // Int. Conf. IQEC/LAT, Moscow, Russia, June2002,- Tech. Dig.- Paper QWH7.- P. 396.

132. Бабин С.А., Кобцев C.M., Кукарин C.B., Мешалкин Ю.П., Рыбаков М.А. Фемтосекундный лазерный комплекс для научных исследований и медицинских применений //Наука производству.- 2003.-№2.-С. 12-13.

133. Кобцев C.M., Кукарин C.B., Фатеев H.B. Генерация поляризованного суперконтинуума в квазиэллиптических световодах малого диаметра // Квантовая электроника.-2003.-Т.ЗЗ.-№ 12.-С. 1085-1088.

134. Kobtsev S.M., Kukarin S.V., Fateev N.V., Smirnov S.V. Generation of self-frequency-shifted solitons in tapered fibers in the presence of femtosecond pumping. // Laser Physics.- 2004.- V.14.- № 5.- P. 748-751.

135. Smirnov S.V., Ania-Castanon J.D., Ellingham T.J., Kobtsev S.M., Kukarin S.V., Turitsin S.K. Optical spectral broadening and supercontinuum generation in telecom application // Optical Fiber Technology.- 2006.- V. 12. № 2. - P. 122-147.