Методы повышения стабильности амплитудных и временных характеристик излучения лазера фемтосекундных импульсов в составе оптического делителя частоты тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.11.07, кандидат наук Сазонкин Станислав Григорьевич

• Сазонкин Станислав Григорьевич
• кандидат наук
• 2019

Оглавление диссертации кандидат наук Сазонкин Станислав Григорьевич

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. АНАЛИЗ ВОЗМОЖНОСТИ СОЗДАНИЯ ВОЛОКОННЫХ ЛФИ С ПОВЫШЕННЫМИ ТРЕБОВАНИЯМИ К СТАБИЛЬНОСТИ ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В ОПТИЧЕСКИХ ДЕЛИТЕЛЯХ ЧАСТОТЫ

1.1. Анализ факторов, влияющих на стабильность амплитудных и временных характеристик излучения волоконных ЛФИ

1.1.1. Анализ относительного уровня шума в волоконных ЛФИ

1.1.2. Анализ джиттера в волоконных ЛФИ

1.1.3. Анализ шума гребёнки оптических частот в волоконных ЛФИ

1.2. Анализ режимов генерации в волоконных ЛФИ

1.2.1. Режим генерации солитонов

1.2.2. Режим генерации растянутых импульсов

1.2.3. Режим генерации симиларитонов

1.2.4. Режим генерации диссипативных солитонов

1.2.5. Выбор оптимального режима генерации для реализации волоконного ЛФИ с повышенными требованиями к стабильности генерации

1.3. Разработка методики идентификации режима генерации в волоконном ЛФИ

1.3.1. Анализ дисперсионных характеристик компонентов волоконного ЛФИ и их влияние на режим генерации

1.3.2. Идентификация режима генерации в волоконном эрбие-

вом ЛФИ по его выходным характеристикам

1.4. Выводы первой главы

Глава 2. РАЗРАБОТКА СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СХЕМЫ ВОЛОКОННОГО ЛФИ С ГИБРИДНОЙ СИНХРОНИЗАЦИЕЙ МОД

2.1. Классификация и сравнительный анализ существующих структурно-функциональных схем волоконных ЛФИ

2.1.1. Анализ схем волоконных ЛФИ с использованием естественных просветляющихся поглотителей

2.1.2. Анализ схем волоконных ЛФИ с использованием искусственных просветляющихся поглотителей

2.1.3. Анализ схем волоконных ЛФИ с гибридной синхронизацией мод

2.2. Разработка оптимальной схемы волоконного ЛФИ с гибридной синхронизацией мод, работающего в режиме генерации сими-ларитонов

2.2.1. Выбор активной среды для реализации волоконного ЛФИ, работающего в режиме генерации симиларитонов

2.2.2. Схема волоконного ЛФИ с гибридной синхронизацией мод, работающего в режиме генерации симиларитонов

2.3. Разработка метода исследования модуляционных и временных характеристик просветляющегося поглотителя на основе углеродных нанотрубок и его реализация

2.3.1. Анализ влияния модуляционных и временных характеристик просветляющихся поглотителей на основе углеродных нанотрубок на параметры генерации лазера

2.3.2. Методика исследования модуляционных характеристик просветляющегося поглотителя на основе углеродных нанотрубок

2.3.3. Исследование времени релаксации просветляющегося поглотителя на основе углеродных нанотрубок

2.3.4. Исследование долговременной релаксации просветляющегося поглотителя на основе углеродных нанотрубок

2.3.5. Результаты экспериментальных исследований просветляющихся поглотителей на основе углеродных нанотрубок

для использования в волоконном ЛФИ

2.4. Выводы второй главы

Глава 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ВОЛОКОННОГО ЭРБИЕВОГО ЛФИ С ГИБРИДНОЙ СИНХРОНИЗАЦИЕЙ МОД, РАБОТАЮЩЕГО В РЕЖИМЕ ГЕНЕРАЦИИ СИМИЛАРИТОНОВ

3.1. Измерение характеристик излучения волоконного эрбиевого ЛФИ102

3.1.1. Измерение оптического спектра излучения

3.1.2. Измерение длительности импульса

3.1.3. Измерение средней выходной мощности, энергии и пиковой мощности импульса

3.2. Измерения шумовых характеристик волоконного эрбиевого лазера ЛФИ

3.2.1. Измерение относительного уровня шума волоконного эрбиевого ЛФИ

3.2.2. Измерения ширины одной линии гребёнки оптического спектра излучения волоконного эрбиевого ЛФИ

3.2.3. Измерения девиации Аллана частоты повторения импульсов волоконного ЛФИ

3.3. Результаты экспериментальных исследований волоконного эр-

биевого ЛФИ с гибридной синхронизацией мод, работающего

в режиме генерации симиларитонов

3.3.1. Реализация разработанной схемы волоконного эрбиевого

ЛФИ с гибридной синхронизацией мод

3.3.2. Основные выходные характеристики излучения волоконного эрбиевого ЛФИ с гибридной синхронизацией мод

3.4. Результаты экспериментальных исследований волоконного эр-биевого ЛФИ с гибридной синхронизацией мод, работающего

в режиме генерации симиларитонов, с использованием усилителя119

3.5. Выводы третей главы

Общие выводы и заключение

Список литературы

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ

ГЛОНАСС - глобальная навигационная спутниковая система

GPS - Global Positioning System (система глобального позиционирования)

ФИ - фемтосекундные импульсы

ЛФИ - лазеры фемтосекундных импульсов

УКИ - ультракороткие импульсы

КПД - коэффициент полезного действия

ДГС - дисперсия групповых скоростей

ФСМ - фазовая самомодуляция

ОУШ - относительный уровень шума

(RIN - Relative Intensity Noise)

УСИ - усиленное спонтанное излучение

(ASE - Amplified Spontaneous Emission)

МНУШ - модифицированное нелинейное уравнение Шредингера ОУНТ - одностенные углеродные нанотрубки

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Методы повышения стабильности амплитудных и временных характеристик излучения лазера фемтосекундных импульсов в составе оптического делителя частоты»

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время быстрыми темпами развиваются навигационные системы и системы глобального позиционирования (ГЛОНАСС, GPS и др.). Одной из ключевых задач, направленных на дальнейшее совершенствование их технических параметров, является повышение точностных и эксплуатационных характеристик задающих генераторов частоты. Перспективный путь решения данной задачи - использование малогабаритных, устойчивых к внешним, воздействиям высокостабильных задающих генераторов на основе оптических стандартов частоты. Применение оптического стандарта частоты требует использования делителя частоты, который необходим для преобразования высокочастотного оптического сигнала от стандарта частоты в радиочастотную область спектра, используемую бортовой электроникой. В то же время делитель частоты должен обладать высокой стабильностью для сохранения относительной стабильности частоты высокостабильного оптического стандарта. Перспективы решения этих задач связаны с использованием в составе делителя частоты волоконных лазеров фемтосекундных импульсов (ЛФИ), обладающих высокой пиковой мощностью излучения и имеющих оптический спектр, который представляет собой гребенку оптических частот.

Основным требованием к волоконным ЛФИ, используемым в оптическом делителе частоты, является стабильность амплитудных и временных характеристик выходного излучения. Стабильность частоты повторения импульсов ЛФИ напрямую влияет на точность преобразования высокочастотного оптического сигнала от стандарта частоты. Именно по этим причинам ЛФИ является ключевым элементом делителя частоты, от стабильности характеристик излучения которого зависит стабильность работы делителя частоты в целом.

Существуют как пассивные, так и активные методы стабилизации амплитудных и временных характеристик выходного излучения волоконных ЛФИ. Активные методы стабилизации используют системы с обратной связью, что позволяет добиться лучших выходных параметров по сравнению с пассив-

ными методами. Однако применение систем с обратной связью существенно повышает затраты на реализацию таких источников лазерного излучения. К пассивным методам стабилизации относятся методы, связанные с изолированием резонатора от влияния внешней среды, в частности, с использованием систем термостабилизации и защиты от вибрации. Также к этим методам стабилизации можно отнести формирование в резонаторе лазера таких режимов генерации фемтосекундных импульсов (ФИ), которые менее подвержены влиянию шумовых факторов.

По данной проблеме ведутся работы как в нашей стране, так и за рубежом. Известны работы групп из Национального института стандартов и технологий (США), Института лазерной физики СО РАН, Физического института им. П.Н.Лебедева РАН, которые ведутся под руководством С. Диддамса, С.Н. Багаева, М.А. Губина. Однако в этих работах в основном исследуются вопросы, связанные с использованием активных систем стабилизации выходных характеристик излучения волоконных ЛФИ. В то же время вопросы оценки влияния режимов генерации волоконного ЛФИ и используемых в его резонаторе просветляющихся поглотителей на стабильность амплитудных и временных характеристик выходного излучения исследованы недостаточно. В этой связи работа, посвященная методам повышения стабильности амплитудных и временных характеристик излучения лазеров фемтосекундных импульсов является актуальной.

Целью диссертационной работы является разработка методов повышения стабильности амплитудных и временных характеристик излучения волоконного лазера фемтосекундных импульсов для использования в делителе частоты оптического стандарта частоты.

Для достижения поставленной цели в диссертационной работе поставлены и решены следующие задачи:

• проведён анализ режимов генерации в волоконных ЛФИ с целью определения их влияния на стабильность амплитудных и временных характеристик генерируемого излучения и разработана методика идентификации режимов генерации в волоконных ЛФИ;

исследованы методы синхронизации мод в волоконных ЛФИ с целью определения их влияния на стабильность амплитудных и временных характеристик генерируемого излучения;

разработан метод исследования времени релаксации просветляющихся поглотителей на основе плёнок, в том числе содержащих углеродные наноструктуры;

обоснована схема волоконного ЛФИ с гибридной синхронизацией мод, работающего в режиме генерации симиларитонов, с использованием просветляющегося поглотителя на основе одностенных углеродных на-нонтрубок, обеспечивающая требуемое повышение стабильности амплитудных и временных характеристик;

создан экспериментальный образец волоконного ЛФИ с гибридной синхронизацией мод, работающий в режиме генерации симиларитонов, и проведены экспериментальные исследования временных и амплитудных характеристик его выходного излучения.

Объектом исследования является волоконный эрбиевый ЛФИ с гибридной синхронизацией мод, работающий в режиме генерации симиларитонов, полностью состоящий из оптоволоконных элементов, для использования в делителе частоты оптического стандарта частоты.

Предметом исследования являются пути повышения стабильности амплитуды и частоты повторения импульсов выходного излучения волоконного эрбиевого ЛФИ, работающего в режиме генерации симиларитонов, полностью состоящего из оптоволоконных элементов.

Методы исследований При решении теоретических и прикладных задач были использованы: методы теории вероятности и математической статистики, методы математического моделирования, методы измерения амплитудных и временных характеристик излучения ЛФИ.

Научная новизна результатов заключается в том, что:

показано, что использование режима генерации симиларитнов позволяет снизить значение девиации Аллана частоты повторения импульсов лазера до 7 раз по сравнению с ближайшими аналогами;

установлено, что разработанный метод повышения стабильности амплитудных характеристик излучения, базирующийся на применении гибридной синхронизации мод с одновременным использованием просветляющихся поглотителей на основе одностенных углеродных нанотрубок и нелинейной эволюции поляризации в волоконном световоде обеспечивает повышение стабильности амплитудных характеристик излучения эрбиевого волоконного ЛФИ за счет снижения уровня спектральной плотности мощности шума до значения < -120 дБн/Гц; показано, что время релаксации просветляющегося поглотителя может быть измерено при помощи метода, основанного на регистрации длительности импульсов волоконного ЛФИ, работающего в режиме генерации солитонов.

Положения, выносимые на защиту:

метод повышения стабильности амплитудных характеристик излучения лазера фемтосекундных импульсов, базирующийся на применении гибридной синхронизации мод с одновременным использованием просветляющихся поглотителей на основе одностенных углеродных нанотрубок и нелинейной эволюции поляризации в волоконном световоде, обеспечивает повышение стабильности амплитудных характеристик выходного излучения эрбиевого волоконного лазера фемтосекундных импульсов; использование режима генерации симиларитонов в эрбиевом волоконном лазере фемтосекундных импульсов позволяет повысить стабильность временных характеристик выходного излучения.

Практическая ценность:

разработан и реализован действующий экспериментальный образец волоконного эрбиевого ЛФИ для использования в составе оптического делителя частоты, работающий в режиме генерации симиларитонов, с минимальной длительностью импульса 93 фс и энергией импульса 0,3 нДж;

разработан и реализован волоконный эрбиевый усилитель, повышающий пиковую мощность в 25 раз и уменьшающий длительность импуль-

са до 29 фс, который позволяет использовать разработанный эрбиевый ЛФИ в в метрологии, терагерцовой спектроскопии и медицине;

• разработана методика идентификации режимов генерации в волоконных лазерах фемтосекундных импульсов;

разработаны метод и аппаратура для исследования модуляционных и временных характеристик просветляющихся поглотителей на основе плёнок, в том числе содержащих углеродные наноструктуры. Реализация и внедрение результатов исследований Результаты и материалы диссертационной работы использованы в учебном процессе на кафедре «Лазерные и оптико-электронные системы» (РЛ-2) МГТУ им. Н.Э. Баумана. Реализация результатов работы подтверждается соответствующим актом внедрения. Апробация результатов работы

Основные результаты работы докладывались на 13 научно-технических конференциях и симпозиумах:

• XXV - XXVII международных конференциях «Лазеры в науке, технике, медицине» (Туапсе, 2014-2016);

• международных конференциях «Laser Optics» (Санкт-Петербург, 2014, 2016);

• международной конференции «Photonics Prague» (Прага, 2014);

• международной конференции «The 3rd Russia-Japan-USA Symposium on Fundamental & Applied Problems of Terahertz Devices & Technologies» (Буффало, 2014);

• международной конференции «Joint Conference of the IEEE International Frequency Control Symposium and European Frequency and Time Forum» (Денвер, 2015);

• международной конференции «Frontiers in Optics» (Сан-Хосе, 2015); международной конференции «Advanced Solid State Lasers» (Берлин, 2015);

международной конференции «Progress in Electromagnetic Research Symposium (PIERS)» (Шанхай, 2016);

• 42-ой международной конференции «European Conference and Exhibition on Optical Communications» (Дюссельдорф, 2016);

• международной конференции «Conference on Lasers and Electro-Optics/Europe and the European Quantum Electronics Conference» (Мюнхен, 2017).

Публикации

Основные результаты диссертации опубликованы в 13 публикациях, из них 8 опубликованы в журналах, входящих в перечень ВАК РФ, из которых 7 в МБД Scopus и 6 в МБД Web of Science.

Структура и объём работы

Диссертация состоит из введения, трёх глав, заключения и изложена на 149 страницах машинописного текста, включая 66 рисунков, 2 таблицы и список литературы, содержащий 151 наименование.

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, сформулированы цель и задачи исследований, научная новизна и практическая ценность. Приведена структура диссертации формы апробации и реализация результатов.

Первая глава посвящена анализу факторов, влияющих на стабильность амплитудных и временных характеристик излучения волоконных ЛФИ, а также анализу основных режимов генерации волоконных ЛФИ. На основании анализа был выявлен режим генерации симиларитонов как наиболее перспективный для использования в ЛФИ, к которым предъявляются повышенные требования к стабильности амплитудных и временных характеристик. В рамках главы разработана методика идентификации режима генерации в волоконных ЛФИ.

Во второй главе проведен анализ существующих структурно-функциональных схем волоконных ЛФИ. Разработана оптимальная схема волоконного ЛФИ с гибридной синхронизацией мод, работающего в режиме генерации симиларитонов. Были разработаны методика исследования модуляционных характеристик и метод исследования временных характеристик просветляющегося поглотителя на основе плёнок и были проведены экспери-

ментальные исследования просветляющихся поглотителей на основе плёнок с одностенными углеродными нанотрубками. Дано обоснование выбора оптимального просветляющегося поглотителя на основе одностенных углеродных нанотрубок.

В рамках третьей главы разработаны методики и измерительные стенды для измерения характеристик излучения волоконного эрбиевого ЛФИ, таких как: ширина оптического спектра, средняя и пиковая мощность, длительность импульса. Также разработаны методики и измерительные стенды для исследования шумовых характеристик волоконного эрбиевого ЛФИ, работающего в режиме генерации симиларитонов, таких как: относительный уровень шума, ширина линии гребенки оптических частот и девиацию Аллана.

В заключительных разделах главы показаны результаты экспериментальных исследований волоконного эрбиевого ЛФИ, работающего в режиме генерации симиларитонов с гибридной синхронизацией мод. Исследованы выходные характеристики лазера, без усилителя. Также разработан усилитель для волоконного эрбиевого ЛФИ с гибридной синхронизацией мод и исследованы выходные характеристики излучения после усилителя и компрессора.

В общих выводах и заключении сформулированы основные результаты, полученные в ходе проведения работы.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ВОЗМОЖНОСТИ СОЗДАНИЯ ВОЛОКОННЫХ ЛФИ С ПОВЫШЕННЫМИ ТРЕБОВАНИЯМИ К СТАБИЛЬНОСТИ ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В ОПТИЧЕСКИХ ДЕЛИТЕЛЯХ ЧАСТОТЫ

1.1. Анализ факторов, влияющих на стабильность амплитудных и временных характеристик излучения волоконных ЛФИ

Использование волоконных ЛФИ, в таких перспективных областях техники как оптические стандарты частоты и генерация терагерцового излучения, накладывает на них особые требования к стабильности амплитудных и временных характеристик лазерного излучения. Электрическое поле импульса, распространяющееся с шумами, может быть описано во временной области следующим уравнением [1]:

A(t) = [А + AAo(t)] ^ a(t - mTR+

m=—œ С1.1)

+ATR(t))exp[j [2nuct + тФСЕ + A0(i)}],

где A0 - амплитуда; AA0(t) - флуктуация амплитуды; a(t) - функция огибающей импульса (например, sech для режима генерации солитонов; Тд -время прохода импульсом резонатора; ATr(î) - джиттер; ис - частота несущей; Фсе - отстройка между огибающей и несущей от импульса к импульсу; A6(t) - отражает фазовые флуктуации поля.

На Рисунке 1.1 показаны основные частотно-временные параметры выходного излучения волоконного ЛФИ, где Уф - фазовая скорость; Угр - групповая скорость; Фсе - фаза несущей; vc - центральная частота; Tr - период между импульсами; fceo - смещение частоты несущей; frep - частота повторения импульсов; т - длительность импульса (по уровню 1/e).

На стабильность амплитудных и временных характеристик излучения ЛФИ оказывают влияние множество факторов как внешних, так и связан-

Рисунок 1.1. Частотно-временные параметры выходного излучения волоконного ЛФИ [1]

ных со структурой резонатора лазера. К внешним относятся факторы, влияющие на резонатор лазера извне - это изменение температуры, механические вибрации и т.д. К факторам, относящимся к структуре резонатора, относится: суммарная дисперсия групповых скоростей (ДГС) элементов резонатора, используемые просветляющиеся поглотители и фильтры, энергетические характеристики импульса, режим генерации ФИ и другие. На сегодняшний день выделяют три основных типа шумовых характеристик в волоконных ЛФИ [1]:

• относительный уровень шума (ИШ), ДА0(Ь) в уравнении 1.1, характеризует стабильность амплитудных характеристик выходного излучения ЛФИ;

• джиттер, эквивалентный фазовому шуму в частотной области ДТд(£) в уравнении 1.1, характеризует стабильность временных характеристик выходного излучения ЛФИ;

• шумы гребёнки оптических частот, объединяющие в себе: шумы ширины линий гребёнки, шумы частоты линии гребёнки, а также шумы частоты отстройки fceo. Они могут описываться линейной комбинацией ДТд(t) и A9(t) в уравнении 1.1. Данная характеристика характеризует стабильность спектральных и временных характеристик выходного излучения ЛФИ.

Описанные выше типы шумовых характеристик взаимосвязаны и рассмотрение только одного из них невозможно без учёта влияния других. Рассмотрим каждую шумовую характеристику более подробно.

1.1.1. Анализ относительного уровня шума в волоконных ЛФИ

Шумом интенсивности являются колебания средней мощности импульсов в течение определенного периода времени измерения и характеризующие среднюю стабильность мощности. Шум интенсивности в ЛФИ, так же, как и для любых других источников лазерного излучения, количественно определяется через относительный уровень шума по формуле [2]:

{ДР (t)

т

где (ДР(¿)2)т - среднеквадратичная флуктуация оптической мощности; (Р(Ь))т - средняя оптическая мощность импульса в течение времени измерения. Типичная последовательность импульсов ЛФИ с его указанием её средней мощности, показана на Рисунке 1.2.

2

Рисунок 1.2. Последовательность импульсов ЛФИ с его указанием её средней мощности [1]

ИШ в уравнении 1.2 может быть представлен как спектральная плотность мощности шума в области Фурье-частот:

Sr,n(f) = / (АРЩ2т+ -exp(-jtofr)dr, (1.3)

— 00

р2

avg

где Рауд - средняя мощность. Интегрируя спектральную плотность мощности шума получим ИШ:

frep/2

(1.4)

ЯШ = ! Бкш (/)

1/Т

где /гер/2 - соответствует частоте Найквиста для импульса. На практике, на больших частотах спектральная плотность мощности шума сильно снижается.

Взаимосвязь спектральной плотности мощности ИШ ( ) и ИШ показана на Рисунке 1.3.

Рисунок 1.3. Связь спектральной плотности мощности RIN ( Srjn) и RIN

Шум интенсивности в ЛФИ обусловлен как квантовыми источниками, такими как усиленное спонтанное излучение (англ. ASE - Amplified Spontaneous Emission) и вакуумный шум [3], так и внешними источниками шума, такими как, например, RIN лазера накачки, в том числе шумы источника питания лазера накачки. Реакция интенсивности излучения лазера на возмущения далека от мгновенной. Учитывая конечное время жизни в возбужденном состоянии в усиливающей среде, любое малое возмущение вызывает изменение релаксации, которое будет уменьшаться колебательно экспоненциальным образом. В области Фурье-частот, на резонансной часто-

те релаксации колебаний наблюдается изменение влияния возмущений на шумы интенсивности. Если частота колебаний выше частоты релаксации, отклик на такие колебания быстро спадает. Данный эффект схож с работой низкочастотного фильтра. В эрбиевых и иттербиевых волоконных ЛФИ частота релаксации колебаний обычно находится в районе нескольких килогерц. Шум вызванный ASE и шумы лазера накачки способствуют росту RIN лазера только до частоты релаксации колебаний. Так как уровень шума накачки, как правило, много больше чем уровень ASE шума, в RIN волоконного ЛФИ доминирует шум источника накачки для частот ниже частоты релаксации колебаний. RIN лазера накачки практически полностью передается волоконному ЛФИ на частотах до « 15 кГц [4]. RIN ЛФИ на высоких частотах приближается к квантовому пределу шума. Минимальный уровень шума устанавливается флуктуациями вакуумного шума, спектральная плотность мощности которого определяется выражением [5]:

5W (/) = , (1.5)

¿avg

где h - постоянная Планка; vc - центральная частота несущей; Pavg - средняя выходная мощность ЛФИ. Например, для ЛФИ на длине волны 1550 нм со средней выходной мощностью 1 мВт флуктуации вакуумного шума ограничиваются значением -156 дБ/Гц, а для 10 и 100 мВт--166 и — 176дБ/Гц,

соответственно. Следовательно большая выходная мощность лазера обеспечивает меньший уровень шумов.

По определению, RIN является величиной, характеризующей стабильность интенсивности излучения лазера. Как показано в работе [1] на значение RIN в волоконных ЛФИ влияют: режим генерации и механизм формирования импульсов, суммарная ДГС элементов резонатора, спектральные фильтры в резонаторе. Минимальное значение RIN наблюдается при нуле суммарной ДГС элементов резонатора. Спектральные фильтры снижают шумы интенсивности лазера, однако при этом увеличивается длительность импульса и падает пиковая мощность [6].

1.1.2. Анализ джиттера в волоконных ЛФИ

Наряду с нестабильностью интенсивности выходного излучения лазера, также существует и временная нестабильность. Основным параметром, характеризующим стабильность временных характеристик выходного излучения лазера, является джиттер. Джиттером называют временное отклонение положения огибающей импульса от его идеального положения, определяемого периодом обхода резонатора импульсом (для ЛФИ с самозапуском это временное отклонение случайно, так как нет никого механизма возврата импульса в нужное положение). Также джиттером справедливо называют интегральную характеристику фазовых шумов всех частотных компонент распространяющегося импульса. Следует отметить, что спектральная плотность мощности джитерра и фазовых шумов частоты повторения импульсов (/гер) и его гармоник (п/гер) идентичны, предполагая отсутствие фазового шума при оптико-электронном преобразовании сигнала приемником излучения.

При расчетах и исследовании джиттера, особое внимание уделялось работам Г. Хауса и Р. Паскотты [7-10]. Надо отметить, что в этих теориях игнорируются колебания мощности лазера из-за шумов лазера накачки, также не учитываются источники шума с низкой частотой, такие как изменение температуры и акустические вибрации, которые можно компенсировать при помощи подстройки длины резонатора. Джиттер в волоконных ЛФИ можно разделить на два типа, непосредственно джиттер и джиттер Гордана-Хауса [11]. Влияния этих факторов показано на Рисунке 1.4. Обычный джиттер вызван усилением спонтанного излучения (усиление спонтанного излучения определяет фундаментальный предел джиттера), в то время как джиттер Гордана-Хауса связан с изменением центральной частоты несущей из-за флуктуаций ДГС. В работе [12] было получено уравнение для оценки джиттера в волоконных ЛФИ:

= ^ (9 - 1)^2т'2С1и + 1г—, (1.6)

Е 2

Ш

2

22

П 9

т

где Е - энергия импульса; Те - время прохода импульсом резонатора; суммарная ДГС элементов резонатора; Т - время измерения; 1Ш = / 12Е

- интегральная спектральная плотность энергии импульса; ^ = / £2Е(1)<И -интегральная энергия импульса по времени; тд - постоянная времени, которая учитывает изменения частоты из-за ширины полосы усиления лазерной среды и равная: тд & (Те/д)(АО,д/АЫР)2; АЫд и АЫР - ширина спектра на полувысоте активной среды и импульса, соответственно; С - коэффициент, учитывающий чирпированость импульса. Первая часть формулы 1.6 представляет собой джиттер Гордана-Хауса, а вторая джиттер. Как видно из формулы, на джиттер оказывает влияние энергия импульса, суммарная ДГС элементов резонатора, время обхода резонатора импульсом. Следовательно, для уменьшения значения джиттера необходимо свести суммарную ДГС элементов резонатора к нулю, максимально увеличить энергию импульса и увеличить длину резонатора. В следующих разделах будет рассмотрен джиттер для каждого режима генерации волоконных ЛФИ.

Рисунок 1.4. Влияние джитера и джиттера Гордана-Хауса на выходные параметры лазерных импульсов [1]

Следует отметь, что кроме ASE, на значение джиттера в значительной степени влияют акустический шум и RIN. Акустический шум наблюдается в диапазоне от десятков герц до 1 кГц [13]. Корпус, разработанный с учётом акустического воздействия, и акустическое экранирование волоконного лазера может значительно уменьшить воздействие акустического шума. RIN может быть связан с джиттером тремя путями [9]: изменение фазы в усиливающей среде (соотношения Крамерса-Кронига), самопроизвольное укручение фронта импульса, медленный просветляющиеся поглотитель. Ис-

пользование быстрого просветляющегося поглотителя не влияет на джиттер. Наличие спектральных фильтров в резонаторе снижает значение джиттера, так же как и ИШ, однако приводит к увеличению длительности импульса [6]. Хотя джиттер и является основной характеристикой временной стабильности, однако нестабильность временных характеристик выходного излучения волоконных ЛФИ характеризуется не только джиттером, но шумами гребёнки оптических частот.

1.1.3. Анализ шума гребёнки оптических частот в волоконных ЛФИ

Оптический спектр излучения ЛФИ показан на Рисунке 1.5 и представляет собой синхронизированную по фазе гребёнку частот, состоящую из дельта-функций с лоренцевым распределением интенсивности с постоянным межмодовым расстоянием, которое равно частоте повторения импульсов

= 2^/Тд. Шумы гребёнки оптических частот включают в себя как «дрожание» частоты самих линий гребенки, так и шум частоты отстройки /сео, влияющий на положение всей гребенки целиком. Гребёнку оптических частот спектра излучения ЛФИ можно описать [14]:

С | \ ^

« = ^Eí^-Sw (i-')

где á(v) - Фурье образ огибающей функции a(t); vn - частота n-ой составляющей (без шума) vn = fceo + nfrep; Aun - ширина одной линии гребёнки. Когда ATr и флуктуации фазы АО из выражения 1.1 не коррелированны, то ширину одной линии гребёнки можно записать в виде:

Avn = AvM + [2-кт(Vn - Vc)fAv^T, (1.8)

где Аи^о и Au^T - диффузионные константы для АО и ATr, соответственно; т - длительность импульса. Таким образом, ширина одной линии гребёнки и соответствующий частотный шум могут быть выражены в виде линейной комбинации диффузионных констант джиттера и фазовых флуктуаций во временной области. Очевидно, что минимальная ширина линии гребёнки

наблюдается на центральной частоте и увеличивается к краям огибающей оптического спектра из-за вклада джиттера. Когда п = 0 в выражении 1.8, то это соответствует ширине линии частоты отстройки fceo. Ширина линии и частотный шум fceo в основном ограничивается джиттером, так как большое значение принимает член — ^с|. На Рисунке 1.5 показано влияние шумов на линии гребёнки Аи, а на Рисунке 1.6 показана взаимосвязь ширины линии гребёнки со спектральной плотностью мощности шума ширины линии гребёнки (S„(f)) и спектральной плотностью мощности шума фазы линии гребёнки (Sv>(f)).

Рисунок 1.5. Ширина линии гребёнки, частотные и фазовые шума, шум частоты отстройки для ЛФИ в частотной области [1]

Рисунок 1.6. Ширина линии гребёнки, частотные и фазовые шума, шум частоты отстройки для ЛФИ в частотной области

На ширину линии гребёнки в меньшей степени влияет ASE, в то время как большое значение занимают технические шумы, в основном RIN лазер накачки и изменения длины резонатора. Влияние этих шумов хорошо описы-

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Сазонкин Станислав Григорьевич, 2019 год

Список литературы

1. Kim Jungwon, Song Youjian. Ultralow-noise mode-locked fiber lasers and frequency combs: principles, status, and applications // Adv. Opt. Photon. 2016. Sep. Т. 8, № 3. С. 465-540. URL: http://aop.osa.org/abstract.cfm?URI=aop-8-3-465.

2. McCumber D. E. Intensity Fluctuations in the Output of cw Laser Oscillators. I // Phys. Rev. 1966. Jan. Т. 141. С. 306-322. URL: http://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRev.141.306.

3. Gerry Christopher, Knight Peter. Introductory Quantum Optics. Cambridge University Press, 2005.

4. Washburn B. R., Swann W. C., Newbury N. R. Response dynamics of the frequency comb output from a femtosecond fiber laser // Opt. Express. 2005. Dec. Т. 13, № 26. С. 10622-10633. URL: http://www.opticsexpress.org/abstract.cfm?URI=oe-13-26-10622.

5. Paschotta Rudiger, Telle HaraldR, Keller Ursula. Noise of Solid-State Lasers // Optical Science and Engineering. CRC Press, 2006. nov. С. 473510. URL: http://dx.doi.org/10.1201/9781420005295.ch12.

6. Observation of timing jitter reduction induced by spectral filtering in a fiber laser mode locked with a carbon nanotube-based saturable absorber / Chunmei Ouyang, Ping Shum, Honghai Wang [и др.] // Opt. Lett. 2010. Jul. Т. 35, № 14. С. 2320-2322. URL: http://ol.osa.org/abstract.cfm?URI=ol-35-14-2320.

7. Haus H.A., Mecozzi A. Noise of mode-locked lasers // IEEE J. Quantum Electron. 1993. Т. 29, № 3. С. 983-996. URL: http://ieeexplore.ieee.org/lpdocs/epic03/wrapper.htm?arnumber=206583.

8. Paschotta R. Noise of mode-locked lasers (Part I): numerical model // Appl. Phys. B. 2004. Т. 79, № 2. С. 153-162. URL: http://link.springer.com/10.1007/s00340-004-1547-x.

9. Paschotta R. Noise of mode-locked lasers (Part II): timing jitter and other fluctuations // Appl. Phys. B. 2004. Т. 79, № 2. С. 163-173. URL: http://link.springer.com/10.1007/s00340-004-1548-9.

10. Paschotta RUdiger. Timing jitter and phase noiseof mode-locked fiber lasers. // Opt. Express. 2010. Т. 18, № 5. С. 504154. URL: http://www.osapublishing.org/viewmedia.cfm?uri=oe-18-5-5041&seq=0&html=true.

11. Gordon J. P., Haus H. A. Random walk of coherently amplified solitons in optical fiber transmission // Opt. Lett. 1986. Т. 11, № 10. С. 665. URL: http://www.osapublishing.org/viewmedia.cfm?uri=ol-11-10-665&seq=0&html=true.

12. Fermann Martin E., Hartl Ingmar. Ultrafast Fiber Laser Technology // IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 2009. Т. 15, № 1. С. 191-206. URL: http://ieeexplore.ieee.org/lpdocs/epic03/wrapper.htm?arnumber=4773318.

13. Characterization and analysis of timing jitter in normaldispersion mode-locked Er-fiber lasers with intra-cavity filtering / Junho Shin, Kwangyun Jung, Youjian Song [и др.] // Opt. Express. 2015. Aug. Т. 23, № 17. С. 22898-22906. URL: http://www.opticsexpress.org/abstract.cfm?URI=oe-23-17-22898.

14. Few-Cycle Pulses Directly from a Laser / Franz X. Kartner, Uwe Morgner, Thomas Schibli [и др.] // Few-Cycle Laser Pulse Generation and Its Applications / под ред. Franz X. Kartner. Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg, 2004. С. 73-136. URL: http://dx.doi.org/10.1007/978-3-540-39849-3-2.

15. Telle H.R., Lipphardt B., Stenger J. Kerr-lens, mode-locked lasers as transfer oscillators for optical frequency measurements // Applied Physics B. 2002. Т. 74, № 1. С. 1-6. URL: http://dx.doi.org/10.1007/s003400100735.

16. Duling Irl N. All-fiber ring soliton laser mode locked with a nonlinear mirror // Opt. Lett. 1991. Т. 16, № 8. С. 539-541. URL: http://ol.osa.org/abstract.cfm?URI=ol-16-8-539.

17. Tamura K, Ippen E P, Haus H A. Pulse dynamics in stretched-pulse fiber lasers // Appl. Phys. Lett. 1995. Т. 67, № 2. С. 158-160. URL: http://scitation.aip.org/content/aip/journal/apl/67/2/10.1063/1.114652.

18. Self-Similar Evolution of Parabolic Pulses in a Laser / F O Ilday, J R Buckley, W G Clark [и др.] // Phys. Rev. Lett. 2004. Т. 92, № 21. С. 213902. URL: http://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.92.213902.

19. Renninger W H, Chong A, Wise F W. Dissipative solitons in normaldispersion fiber lasers // Phys. Rev. A. 2008. Т. 77, № 2. С. 23814. URL: http://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevA.77.023814.

20. Haus Hermann a. Theory of mode locking with a fast saturable absorber // J. Appl. Phys. 1975. Т. 46, № 7. С. 3049-3058. URL: http://scitation.aip.org/content/aip/journal/jap/46/7/10.1063/1.321997.

21. Wise F.W., Chong A., Renninger W.H. High-energy femtosecond fiber lasers based on pulse propagation at normal dispersion // Laser Photonics Rev. 2008. Т. 2, № 1-2. С. 58-73. URL: http://doi.wiley.com/10.1002/lpor.200710041.

22. Agrawal Govind. Chapter 2 - Pulse Propagation in Fibers // Nonlinear Fiber Opt. (Fifth Ed. / под ред. Govind Agrawal. Optics and Photonics. Boston: Academic Press, 2013. С. 27-56. URL: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780123970237000024.

23. Mode-locking pulse dynamics in a fiber laser with a saturable Bragg reflector / J. Nathan Kutz, Brandon C. Collings, Keren Bergman [и др.] // J. Opt. Soc. Am. B. 1997. Т. 14, № 10. С. 2681. URL: http://www.osapublishing.org/viewmedia.cfm?uri=josab-14-10-2681&seq=0&html=true.

24. Zabusky N. J., Kruskal M. D. Interaction of "Solitons"in a Collisionless Plasma and the Recurrence of Initial States // Phys. Rev. Lett. 1965. Т. 15, № 6. С. 240-243. URL: http://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.15.240.

25. Zakharov V. F, Shabat A. B. Exact Theory of Two-dimensional Self-focusing and One-dimensional Self-modulation of Wave in Nonlinear Media // Sov. Phys. JETP. 1972. Т. 34, № 1. С. 62.

26. Mollenauer L. F., Stolen R. H., Gordon J. P. Experimental Observation of Picosecond Pulse Narrowing and Solitons in Optical Fibers // Phys. Rev. Lett. 1980. Т. 45, № 13. С. 1095-1098. URL: http://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.45.1095.

27. Agrawal Govind P. Chapter 5 - Optical Solitons // Nonlinear Fiber Opt. (Fifth Ed. / под ред. Govind Agrawal. Optics and Photonics. Boston: Academic Press, 2013. С. 129-191. URL: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B978012397023700005X.

28. Picosecond steps and dark pulses through nonlinear single mode fibers / P Emplit, J P Hamaide, F Reynaud [и др.] // Opt. Commun. 1987. Т. 62, № 6. С. 374-379. URL: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0030401887900034.

29. Kelly S.M.J. Characteristic sideband instability of periodically amplified average soliton // Electron. Lett. 1992. Т. 28, № 8. С. 806. URL: http://digital-library.theiet.org/content/journals/10.1049/el_19920508.

30. Dennis Michael L, Duling Irl N. Role of dispersion in limiting pulse width in fiber lasers//Appl. Phys. Lett. 1993. Т. 62, № 23. С. 2911-2913. URL: http://scitation.aip.org/content/aip/journal/apl/62/23/10.1063/1.109194.

31. Dennis M.L., Duling I.N. Experimental study of sideband generation in femtosecond fiber lasers // IEEE J. Quantum Electron. 1994. Т. 30, № 6. С. 1469-1477. URL: http://ieeexplore.ieee.org/lpdocs/epic03/wrapper.htm?arnumber=299472.

32. Weiner Andrew M. Mode-Locking: Selected Advanced Topics // Ultrafast Opt. John Wiley & Sons, Inc., 2008. C. 316-361. URL: http://dx.doi.org/10.1002/9780470473467.ch7.

33. Weiner Andrew M. Ultrafast Nonlinear Optics: Third Order // Ultrafast Opt. John Wiley & Sons, Inc., 2008. C. 258-315. URL: http://dx.doi.org/10.1002/9780470473467.ch6.

34. Bennion I., Sugden K., Fermann M.E. Generation of 10 nJ picosecond pulses from a modelocked fibre laser // Electron. Lett. 1995. T. 31, № 3. C. 194-195. URL: http://ieeexplore.ieee.org/articleDetails.jsp?arnumber=362568.

35. 77-fs pulse generation from a stretched-pulse mode-locked allfiber ring laser / K. Tamura, E. P. Ippen, H. A. Haus [h gp.] // Opt. Lett. 1993. T. 18, № 13. C. 1080. URL: http://www.osapublishing.org/viewmedia.cfm?uri=ol-18-13-1080&seq=0&html=true.

36. Ultrashort-pulse fiber ring lasers / L.E. Nelson, D.J. Jones, K. Tamura [h gp.] // Appl. Phys. B Lasers Opt. 1997. T. 65, № 2. C. 277-294. URL: http://link.springer.com/10.1007/s003400050273.

37. Soliton versus nonsoliton operation of fiber ring lasers / K. Tamura, L. E. Nelson, H. A Haus [h gp.] // Appl. Phys. Lett. 1994. T. 64, № 2. C. 149. URL: http://scitation.aip.org/content/aip/journal/apl/64/2/10.1063/1.111547.

38. Efficient frequency doubling of a femtosecond fiber laser / L. E. Nelson, S. B. Fleischer, G. Lenz [h gp.] // Opt. Lett. 1996. T. 21, № 21. C. 1759. URL: http://www.osapublishing.org/viewmedia.cfm?uri=ol-21-21-1759&seq=0&html=true.

39. Tang D. Y., Zhao L. M. Generation of 47-fs pulses directly from an erbium-doped fiber laser // Opt. Lett. 2007. T. 32, № 1.

C. 41. URL: http://www.osapublishing.org/viewmedia.cfm?uri=ol-32-1-41&seq=0&html=true.

40. Wave-breaking-free pulses in nonlinear-optical fibers /

D. Anderson, M. Desaix, M. Karlsson [h gp.] // J. Opt. Soc. Am. B. 1993. T. 10, № 7. C. 1185. URL: https://www.osapublishing.org/josab/abstract.cfm?uri=josab-10-7-1185.

41. Self-Similar Propagation and Amplification of Parabolic Pulses in Optical Fibers / M. E. Fermann, V. I. Kruglov, B. C. Thomsen [h gp.] // Phys. Rev. Lett. 2000. T. 84, № 26. C. 6010-6013. URL: http://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.84.6010.

42. Self-Similar Evolution of Parabolic Pulses in a Laser / F. O. Ilday, J. R. Buckley, W. G. Clark [h gp.] // Phys. Rev. Lett. 2004. T. 92, № 21. C. 213902. URL: http://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.92.213902.

43. Solitary pulse propagation in high gain optical fiber amplifiers with normal group velocity dispersion / A.C. Peacock, R.J. Kruhlak, J.D. Harvey [h gp.] // Opt. Commun. 2002. T. 206, № 1-3. C. 171-177. URL: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0030401802013822.

44. Self-similar low-noise femtosecond ytterbium-doped double-clad fiber laser / B. Ortac, A. Hideur, C. Chedot [h gp.] // Appl. Phys. B. 2006. T. 85, № 1. C. 63-67. URL: http://link.springer.com/10.1007/s00340-006-2383-y.

45. 0.7 W all-fiber Erbium oscillator generating 64 fs wave breaking-free pulses / Axel Ruehl, Holger Hundertmark, Dieter Wandt [h gp.] // Opt. Express. 2005. T. 13, № 16. C. 6305. URL: http://www.osapublishing.org/viewmedia.cfm?uri=oe-13-16-6305&seq=0&html=true.

46. Proctor B., Westwig Erik, Wise Frank. Characterization of a Kerr-lens mode-locked Ti:sapphire laser with positive group-velocity

dispersion // Opt. Lett. 1993. Т. 18, № 19. С. 1654. URL: https://www.osapublishing.org/ol/abstract.cfm?uri=ol-18-19-1654.

47. Zhao L M, Tang D Y, Wu J. Gain-guided soliton in a positive group-dispersion fiber laser. // Opt. Lett. 2006. Т. 31, № 12. С. 17881790. URL: http://www.osapublishing.org/viewmedia.cfm?uri=ol-31-12-1788&seq=0&html=true.

48. Sub-100 fs pulses at watt-level powers from a dissipative-soliton fiber laser / K. Kieu, W. H. Renninger, A. Chong [и др.] // Opt. Lett. 2009. Mar. Т. 34, № 5. С. 593-595. URL: http://ol.osa.org/abstract.cfm?URI=ol-34-5-593.

49. Cohen L. G., Lin Chinlon. Pulse delay measurements in the zero material dispersion wavelength region for optical fibers // Appl. Opt. 1977. Dec. Т. 16, № 12. С. 3136-3139. URL: http://ao.osa.org/abstract.cfm?URI=ao-16-12-3136.

50. Miniscalco William J. Optical and Electronic Properties of Rare Earth Ions in Glasses // Opt. Sci. Eng. / под ред. Michel J F Digonnet. CRC Press, 2001. С. 17-112. URL: http://dx.doi.org/10.1201/9780203904657.ch2. (doi:10.1201/9780203904657.ch2).

51. Deutsch B., Pfeiffer T. Chromatic dispersion of erbium-doped silica fibres // Electronics Letters. 1992. Jan. Т. 28, № 3. С. 303-305.

52. Mocker Hans W, Collins R J. MODE COMPETITION AND SELF-LOCKING EFFECTS IN A Q-SWITCHED RUBY LASER // Appl. Phys. Lett. 1965. Т. 7, № 10. С. 270-273. URL: http://scitation.aip.org/content/aip/journal/apl/7/10/10.1063/1.1754253.

53. DeMaria A J, Stetser D A, Heynau H. Self mode-locking of lasers with saturable absorbers // Appl. Phys. Lett. 1966. Т. 8, № 7. С. 174-176. URL: http://scitation.aip.org/content/aip/journal/apl/8/7/10.1063/1.1754541.

54. Крюков Петр Георгиевич. Лазеры ультракоротких импульсов // Квантовая электроника. 2001. Т. 31, № 2. С. 95. URL: http://www.quantum-electron.ru/pdfrus/fullt/2001/2/1906.pdf.

55. Mode locking with cross-phase and self-phase modulation / M Hofer, M E Fermann, F Haberl [и др.] // Opt. Lett. 1991. Т. 16, № 7. С. 502504. URL: http://ol.osa.org/abstract.cfm?URI=ol-16-7-502.

56. Tamura K, Haus H A, Ippen E P. Self-starting additive pulse mode-locked erbium fibre ring laser // Electron. Lett. 1992. Т. 28, № 24. С. 2226-2228.

57. Nonlinear amplifying loop mirror /ME Fermann, F Haberl, M Hofer [и др.] // Opt. Lett. 1990. Т. 15, № 13. С. 752-754. URL: http://ol.osa.org/abstract.cfm?URI=ol-15-13-752.

58. 320 fs soliton generation with passively mode-locked erbium fibre laser / D J Richardson, R I Laming, D N Payne [и др.] // Electron. Lett. 1991. Т. 27, № 9. С. 730-732.

59. Doran N J, Wood David. Nonlinear-optical loop mirror // Opt. Lett. 1988. Т. 13, № 1. С. 56-58. URL: http://ol.osa.org/abstract.cfm?URI=ol-13-1-56.

60. Oh Wang-Yuhl, Kim B Y, Lee Hai-Woong. Passive mode locking of a neodymium-doped fiber laser with a nonlinear optical loop mirror // Quantum Electron. IEEE J. 1996. Т. 32, № 2. С. 333-339.

61. Solid-state low-loss intracavity saturable absorber for Nd:YLF lasers: an antiresonant semiconductor Fabry-Perot saturable absorber / U Keller, DAB Miller, G D Boyd [и др.] // Opt. Lett. 1992. Т. 17, № 7. С. 505-507. URL: http://ol.osa.org/abstract.cfm?URI=ol-17-7-505.

62. Self-Q-switching and mode locking in a 1.53-^m fiber ring laser with saturable absorption in erbium-doped fiber at 4.2 K / Masataka Nakazawa, Kazunori Suzuki, Hirokazu Kubota [и др.] // Opt. Lett. 1993. Т. 18, № 8. С. 613-615. URL: http://ol.osa.org/abstract.cfm?URI=ol-18-8-613.

63. Laser Mode Locking Using a Saturable Absorber Incorporating Carbon Nanotubes / Sze Y Set, Hiroshi Yaguchi, Yuichi Tanaka [h gp.] // J. Light. Technol. 2004. T. 22, № 1. C. 51. URL: http://jlt.osa.org/abstract.cfm?URI=jlt-22-1-51.

64. Saturable absorbers incorporating carbon nanotubes directlysynthesized onto substrates and fibersand their application to mode-locked fiber lasers / S Yamashita, Y Inoue, S Maruyama [h gp.] // Opt. Lett. 2004. T. 29, № 14. C. 1581-1583. URL: http://ol.osa.org/abstract.cfm?URI=ol-29-14-1581.

65. Gobel ErnstO. Ultrafast spectroscopy of semiconductors // Festkorperprobleme 30 / nog peg. Ulrich Rossler. Springer Berlin Heidelberg, 1990. T. 30 h3 Advances in Solid State Physics. C. 269-294. URL: http://dx.doi.org/10.1007/BFb0108292.

66. Ultrafast high-intensity nonlinear absorption dynamics in low -temperature grown gallium arsenide / U Siegner, R Fluck, G Zhang [h gp.] // Appl. Phys. Lett. 1996. T. 69, № 17. C. 2566-2568.

67. Nonlinear optical absorption and temporal response of arsenic- and oxygen-implanted GaAs / M J Lederer, B Luther-Davies, H H Tan [h gp.] // Appl. Phys. Lett. 1999. T. 74, № 14. C. 1993-1995.

68. Ultrafast Carrier Dynamics in Single-Wall Carbon Nanotubes / J-S. Lauret, C Voisin, G Cassabois [h gp.] // Phys. Rev. Lett. 2003. T. 90, № 5. C. 57404. URL: http://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.90.057404.

69. Brovelli L R, Keller U, Chiu T H. Design and operation of antiresonant Fabry-Perot saturable semiconductor absorbers for mode-locked solid-state lasers // J. Opt. Soc. Am. B. 1995. T. 12, № 2. C. 311-322. URL: http://josab.osa.org/abstract.cfm?URI=josab-12-2-311.

70. Arthur J R. Interaction of Ga and As2 Molecular Beams with GaAs Surfaces // J. Appl. Phys. 1968. T. 39, № 8. C. 4032-4034. URL: http://scitation.aip.org/content/aip/journal/jap/39/8/10.1063/1.1656901.

71. Manasevit Harold M. SINGLE-CRYSTAL GALLIUM ARSENIDE ON INSULATING SUBSTRATES // Appl. Phys. Lett. 1968. T. 12, № 4. C. 156-159. URL: http://scitation.aip.org/content/aip/journal/apl/12/4/10.1063/1.1651934.

72. New MBE buffer used to eliminate backgating in GaAs MESFETs / F W Smith, A R Calawa, C.-L. Chen [h gp.] // Electron Device Lett. IEEE. 1988. T. 9, № 2. C. 77-80.

73. Semiconductor saturable absorber mirrors (SESAM's) for femtosecond to nanosecond pulse generation in solid-state lasers / U Keller, K J Weingarten, F X Kartner [h gp.] // Sel. Top. Quantum Electron. IEEE J. 1996. T. 2, № 3. C. 435-453.

74. Low-loss intracavity AlAs/AlGaAs saturable Bragg reflector for femtosecond mode locking in solid-state lasers / S Tsuda, W H Knox, E A de Souza [h gp.] // Opt. Lett. 1995. T. 20, № 12. C. 1406-1408. URL: http://ol.osa.org/abstract.cfm?URI=ol-20-12-1406.

75. Scaling of the antiresonant Fabry-Perot saturable absorber design toward a thin saturable absorber / I D Jung, M Moser, L R Brovelli [h gp.] // Opt. Lett. 1995. T. 20, № 14. C. 1559-1561. URL: http://ol.osa.org/abstract.cfm?URI=ol-20-14-1559.

76. Femtosecond Yb:YAG laser using semiconductor saturable absorbers / C Honninger, A Giesen, G Zhang [h gp.] // Opt. Lett. 1995. T. 20, № 23. C. 2402-2404. URL: http://ol.osa.org/abstract.cfm?URI=ol-20-23-2402.

77. All-in-one dispersion-compensating saturable absorber mirror for compact femtosecond laser sources / D Kopf, G Zhang, R Fluck [h gp.] // Opt. Lett. 1996. T. 21, № 7. C. 486-488. URL: http://ol.osa.org/abstract.cfm?URI=ol-21-7-486.

78. High-repetition-rate, 491 MHz, femtosecond fiber laser with low timing jitter / Hyunil Byun, Dominik Pudo, Jian Chen [h gp.] // Opt. Lett. 2008.

Т. 33, № 19. С. 2221-2223. URL: http://ol.osa.org/abstract.cfm?URI=ol-33-19-2221.

79. Fundamentally Mode-locked 3 GHz Femtosecond Erbium Fiber Laser / Jian Chen, JasonW. Sickler, Hyunil Byun [и др.] // Ultrafast Phenom. XVI / под ред. Paul Corkum, Sandro Silvestri, Keith A Nelson [и др.]. Springer Berlin Heidelberg, 2009. Т. 92 из Springer Series in Chemical Physics. С. 732-734. URL: http://dx.doi.org/10.1007/978-3-540-95946-5 237.

80. Guina M, Xiang N, Okhotnikov O G. Stretched-pulse fiber lasers based on semiconductor saturable absorbers // Appl. Phys. B. 2002. Т. 74, № 1. С. 193-200. URL: http://dx.doi.org/10.1007/s00340-002-0872-1.

81. SESAMs for High-Power Oscillators: Design Guidelines and Damage Thresholds / C J Saraceno, C Schriber, M Mangold [и др.] // Sel. Top. Quantum Electron. IEEE J. 2012. Т. 18, № 1. С. 29-41.

82. Cabasse A, Martel G, Oudar J L. High power dissipative soliton in an Erbium-doped fiber laser mode-locked with a high modulation depth saturable absorber mirror // Opt. Express. 2009. Т. 17, № 12. С. 9537-9542. URL: http://www.opticsexpress.org/abstract.cfm?URI=oe-17-12-9537.

83. Martinez Amos, Sun Zhipei. Nanotube and graphene saturable absorbers for fibre lasers // Nat Phot. 2013. Т. 7, № 11. С. 842-845. URL: http://dx.doi.org/10.1038/nphoton.2013.304.

84. Ultrafast optical switching properties of single-wall carbon nanotube polymer composites at 1.55 um / Y.-C. Chen, N R Raravikar, L S Schadler [и др.] // Appl. Phys. Lett. 2002. Т. 81, № 6. С. 975-977. URL: http://scitation.aip.org/content/aip/journal/apl/81/6/10.1063/1.1498007.

85. Mode-locked fiber lasers based on a saturable absorber incorporating carbon nanotubes / S Y Set, H Yaguchi, Y Tanaka [и др.] // Opt. Fiber Commun. Conf. 2003. OFC 2003. 2003. С. PD44-P1-3 vol.3.

86. Hong Seunghun, Myung Sung. Nanotube Electronics: A flexible approach to mobility // Nat. Nanotechnol. 2007. Т. 2, № 4. С. 207-208. URL: http://dx.doi.org/10.1038/nnano.2007.89. (10.1038/nnano.2007.89).

87. Thermal Conductance of an Individual Single-Wall Carbon Nanotube above Room Temperature / Eric Pop, David Mann, Qian Wang [и др.] // Nano Lett. 2006. Т. 6, № 1. С. 96-100.

88. Meo Michele, Rossi Marco. Prediction of Young's modulus of single wall carbon nanotubes by molecular-mechanics based finite element modelling // Compos. Sci. Technol. 2006. Т. 66, № 11-12. С. 1597-1605. URL: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0266353805004367.

89. Громов Сергей Владимирович. Проведение численного моделирования деформирования и разрушения полимерных наноком-позитов, содержащих ассиметричные включения // Интернет-журнал «Науковедение». 2013. Т. 5. С. 50TBH513. URL: https://naukovedenie.ru/PDF/50tvn513.pdf.

90. Electronic structure of atomically resolved carbon nanotubes / Jeroen W G Wilder, Liesbeth C Venema, Andrew G Rinzler [и др.] // Nature. 1998. Т. 391, № 6662. С. 59-62. URL: http://dx.doi.org/10.1038/34139.

91. Ultrafast fiber pulsed lasers incorporating carbon nanotubes / S Y Set, Hiroshi Yaguchi, Y Tanaka [и др.] // Sel. Top. Quantum Electron. IEEE J. 2004. Т. 10, № 1. С. 137-146.

92. Чернышева М. А. Генерация субпикосекундных импульсов в различных схемах тулиевых волоконных лазеров с пассивной синхронизацией мод. диссертация ... кандидата физико-математических наук: 01.04.21 / Чернышева Мария Анатольевна: Ин-т общ. физики им. А.М. Прохорова РАН. Москва, 2013. 133 с.

93. Semiconductor Carbon Nanotubes as Ultrafast Switching Materials for Optical Telecommunications / S Tatsuura, M Furuki, Y Sato

[и др.] // Adv. Mater. 2003. Т. 15, № 6. С. 534-537. URL: http://dx.doi.org/10.1002/adma.200390125.

94. Boosting the Non Linear Optical Response of Carbon Nanotube Saturable Absorbers for Broadband Mode-Locking of Bulk Lasers / W B Cho, J H Yim, S Y Choi [и др.] // Adv. Funct. Mater. 2010. Т. 20, № 12. С. 1937-1943. URL: http://dx.doi.org/10.1002/adfm.200902368.

95. Carbon Nanotubes for Optical Power Limiting Applications / Shamim Mirza, Salma Rahman, Abhijit Sarkar [и др.] // Nanoscale Photonics Optoelectron. / под ред. Zhiming M Wang, Arup Neogi. Springer New York, 2010. Т. 9 из Lecture Notes in Nanoscale Science and Technology. С. 101-129. URL: http://dx.doi.org/10.1007/978-1-4419-7587-4 6.

96. Catalytic production and purification of nanotubules having fullerene-scale diameters / V Ivanov, A Fonseca, J B Nagy [и др.] // Carbon N. Y. 1995. Т. 33, № 12. С. 1727-1738. URL: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0008622395001321.

97. Крестинин Анатолий Васильевич. Однослойные углеродные нанотрубки: механизм образования и перспективы технологии производства на основе электродугового процесса // Российский Химический Журнал. 2004. Т. XLVIII, № 5. С. 21-27. URL: http://www.chem.msu.su/rus/jvho/2004-5/21.pdf.

98. Nanotube-Polymer Composites for Ultrafast Photonics / Tawfique Hasan, Zhipei Sun, Fengqiu Wang [и др.] // Adv. Mater. 2009. Т. 21, № 38-39. С. 3874-3899. URL: http://dx.doi.org/10.1002/adma.200901122.

99. Efficient Mode-Locking of Sub-70-fs Ti:Sapphire Laser by Graphene Saturable Absorber / In Hyung Baek, Hwang Woon Lee, Sukang Bae [и др.] // Appl. Phys. Express. 2012. Т. 5, № 3. С. 32701. URL: http://stacks.iop.org/1882-0786/5/i=3/a=032701.

100. 74-fs nanotube-mode-locked fiber laser / D Popa, Z Sun, T Hasan [h gp.] // Appl. Phys. Lett. 2012. T. 101, № 15. C. 3107. URL: http://scitation.aip.org/content/aip/journal/apl/101/15/10.1063/1.4757293.

101. A 66 fs highly stable single wall carbon nanotube mode locked fiber laser / Zhenhua Yu, Yonggang Wang, Xiao Zhang [h gp.] // Laser Phys. 2014. T. 24, № 1. C. 15105. URL: http://stacks.iop.org/1555-6611/24/i=1/a=015105.

102. Sub-femtosecond timing jitter, all-fiber, CNT-mode-locked Er-laser at telecom wavelength / Chur Kim, Sangho Bae, Khanh Kieu [h gp.] // Opt. Express. 2013. Nov. T. 21, № 22. C. 26533-26541. URL: http://www.opticsexpress.org/abstract.cfm?URI=oe-21-22-26533.

103. Stable similariton generation in an all-fiber hybrid mode-locked ring laser for frequency metrology / V. Lazarev, A. Krylov, D. Dvoretskiy [h gp.] // IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control. 2016. T. 63, № 7. C. 1028-1033. cited By 1. URL: http://ieeexplore.ieee.org/document/7434073/?reload=true.

104. High-energy, sub-100 fs, all-fiber stretched-pulse mode-locked Er-doped ring laser with a highly-nonlinear resonator / D.A. Dvoretskiy, V.A. Lazarev, V.S. Voropaev [h gp.] // Optics Express. 2015. T. 23, № 26. C. 33295-33300. cited By 4. URL: https://www.osapublishing.org/oe/abstract.cfm?uri=oe-23-26-33295.

105. Dispersion-managed soliton generation in the hybrid mode-locked erbium-doped all-fiber ring laser / D.A. Dvoretskiy, S.G. Sazonkin, V.S. Voropaev [h gp.] // 2016 International Conference Laser Optics (LO). 2016. C. R128. cited By 0. URL: http://ieeexplore.ieee.org/document/7549648/.

106. Fermann Martin E. Nonlinear polarization evolution in passively modelocked fiber lasers // Compact sources ultrashort pulses / nog peg. I I I Irl N. Duling. Cambridge University Press, 1995.

С. 179-207. URL: http://dx.doi.org/10.1017/CBO9780511628757.006. (Cambridge Books Online).

107. Buckley J. High-Energy Ultrafast Ytterbium Fiber Lasers. Ph.D. thesis: Cornell University. 2006. 100 c.

108. Maker P D, Terhune R W. Study of Optical Effects Due to an Induced Polarization Third Order in the Electric Field Strength // Phys. Rev. 1965. Т. 137, № 3A. С. A801-A818. URL: http://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRev.137.A801.

109. Dahlstrom L. Mode-locking of high power lasers by a combination of intensity and time dependent Q-switching // Opt. Commun. 1973. Т. 7, № 1. С. 89-92. URL: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0030401873901193.

110. 37.4 fs pulse generation in an Er:fiber laser at a 225 MHz repetition rate / Ding Ma, Yue Cai, Chun Zhou [и др.] // Opt. Lett. 2010. Т. 35, № 17. С. 2858-2860. URL: http://ol.osa.org/abstract.cfm?URI=ol-35-17-2858.

111. Fermann Martin E, Hofer Martin. Mode-Locked Fiber Lasers // Rare-Earth-Doped Fiber Lasers and Amplifiers / под ред. Michel J F Digonnet. Marcel Dekker, Inc., 2001. С. 418. URL: http://dx.doi.org/10.1201/9780203904657.ch8. (doi:10.1201/9780203904657.ch8).

112. Environmentally stable Kerr-type mode-locked erbium fiber laserproducing 360-fs pulses /ME Fermann, L.-M. Yang, M J Andrejco [и др.] // Opt. Lett. 1994. Т. 19, № 1. С. 43-45. URL: http://ol.osa.org/abstract.cfm?URI=ol-19-1-43.

113. Mortimore David B. Fiber loop reflectors // Light. Technol. J. 1988. Т. 6, № 7. С. 1217-1224.

114. Generation of 8 nJ pulses from a dissipative-soliton fiber laser with a nonlinear optical loop mirror / L M Zhao, A C Bartnik, Q Q Tai

[h gp.] // Opt. Lett. 2013. T. 38, № 11. C. 1942-1944. URL: http://ol.osa.org/abstract.cfm?URI=ol-38-11-1942.

115. Nakazawa M, Yoshida E, Kimura Y. Generation of 98fs optical pulses directly from an erbium-doped fibre ring laser at 1,57 um // Electron. Lett. 1993. T. 29, № 1. C. 63-.

116. Ultra-short pulse generation in the hybridly mode-locked erbium-doped all-fiber ring laser with a distributed polarizer / Alexander A Krylov, Stanislav G Sazonkin, Vladimir A Lazarev [h gp.] // Laser Physics Letters. 2015. T. 12, № 6. C. 065001. URL: http://stacks.iop.org/1612-202X/12/i=6/a=065001.

117. Li Xing, Zou Weiwen, Chen Jianping. 41.9 fs hybridly mode-locked Er-doped fiber laser at 212 MHz repetition rate // Opt. Lett. 2014. T. 39, № 6. C. 1553-1556. URL: http://ol.osa.org/abstract.cfm?URI=ol-39-6-1553.

118. Low-timing-jitter, stretched-pulse passively mode-locked fiber laser with tunable repetition rate and high operation stability / Yuanshan Liu, Jian-Guo Zhang, Guofu Chen [h gp.] // J. Opt. 2010. T. 12, № 9. C. 95204. URL: http://stacks.iop.org/2040-8986/12/i=9/a=095204.

119. A net normal dispersion all-fiber laser using a hybrid mode-locking mechanism / Bo Xu, Amos Martinez, Sze Yun Set [h gp.] // Laser Phys. Lett. 2014. T. 11, № 2. C. 25101. URL: http://stacks.iop.org/1612-202X/11/i=2/a=025101.

120. Ilday F O, Wise F W, Sosnowski T. High-energy femtosecond stretched-pulse fiber laser with a nonlinear optical loop mirror // Opt. Lett. 2002. T. 27, № 17. C. 1531-1533. URL: http://ol.osa.org/abstract.cfm?URI=ol-27-17-1531.

121. Hybrid mode-locked Er-doped fiber femtosecond oscillator with 156 mW output power / Seungman Kim, Yunseok Kim, Jiyong Park

[и др.] // Opt. Express. 2012. Т. 20, № 14. С. 15054-15060. URL: http://www.opticsexpress.org/abstract.cfm?URI=oe-20-14-15054.

122. Femtosecond Er3+ fiber laser for application in an optical clock /MA Gubin, A N Kireev, A V Tausenev [и др.] // Laser Phys. 2007. Т. 17, № 11. С. 1286-1291. URL: http://dx.doi.org/10.1134/S1054660X07110023.

123. Efficient source of femtosecond pulses and its use for broadband supercontinuum generation / Anton V Tausenev, P G Kryukov, M M Bubnov [и др.] // Quantum Electron. 2005. Т. 35, № 7. С. 581. URL: http://stacks.iop.org/1063-7818/35/i=7/a=A01.

124. Tunable two-mode Cr 2+ : ZnSe laser with a frequency-noise spectral density of 0.03 Hz Hz -1/2 / Mikhail A Gubin, A N Kireev, Vladimir I Kozlovskii [и др.] // Quantum Electron. 2012. Т. 42, № 6. С. 509. URL: http://stacks.iop.org/1063-7818/42/i=6/a=A08.

125. Коляда Н. А. Волоконный фемтосекундный эрбиевый синтезатор частот стабилизированный по Nd:YAG/I2 оптическому стандарту частоты для мобильных метрологических систем. диссертация ... кандидата физико-математических наук: 01.04.21 / Коляда Наталья Александровна: Ин-т лазер. физики СО РАН. Новосибирск, 2018. 139 с.

126. Poole S B, Payne D N, Fermann M E. Fabrication of low-loss optical fibres containing rare-earth ions // Electron. Lett. 1985. Т. 21, № 17. С. 737-738.

127. Low-noise erbium-doped fibre amplifier operating at 1.54 um / R J Mears, L Reekie, I M Jauncey [и др.] // Electron. Lett. 1987. Т. 23, № 19. С. 1026-1028.

128. Костенёв С. В. Современная концепция хирургии роговицы на основе использования фемтосекундного лазера. автореферат дис. ... доктора медицинских наук: 14.01.07 / Костенёв Сергей Владимирович: Межот-

раслевой науч.-техн. комплекс «Микрохирургия глаза» им. акад. Святослава Федорова. Москва, 2014. 46 с.

129. Microjoule femtosecond fiber laser at 1.6 ^m for corneal surgery applications / Franck Morin, Frederic Druon, Marc Hanna [и др.] // Opt. Lett. 2009. Jul. Т. 34, № 13. С. 1991-1993. URL: http://ol.osa.org/abstract.cfm?URI=ol-34-13-1991.

130. Upconversion pumped green lasing in erbium doped fluorozirconate fibre / T J Whitley, C A Millar, R Wyatt [и др.] // Electron. Lett. 1991. Т. 27, № 20. С. 1785-1786.

131. Becker P C, Olsson N A, Simpson J R. Chapter 4 - Rare Earth Ions—Introductory Survey // Erbium-Doped Fiber Amplifiers / под ред. P C BeckerN.A. OlssonJ.R. Simpson. Optics and Photonics. San Diego: Academic Press, 1999. С. 87-129. URL: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780120845903500065.

132. Erbium-doped fiber amplifier pumped at 1.48 mu m with extremely high efficiency / T Kashiwada, M Shigematsu, T Kougo [и др.] // Photonics Technol. Lett. IEEE. 1991. Т. 3, № 8. С. 721-723.

133. Dubinskii M, Zhang J, Ter-Mikirtychev V. Highly scalable, resonantly cladding-pumped, Er-doped fiber laser with record efficiency // Opt. Lett. 2009. Т. 34, № 10. С. 1507-1509. URL: http://ol.osa.org/abstract.cfm?URI=ol-34-10-1507.

134. Giles C R, Desurvire E. Modeling erbium-doped fiber amplifiers // Light. Technol. J. 1991. Т. 9, № 2. С. 271-283.

135. Highly efficient integrated optical fibre amplifier module pumped by a 0.98 mu m laser diode / M Shimizu, M Horiguchi, M Yamada [и др.] // Electron. Lett. 1990. Т. 26, № 8. С. 498-500.

136. Paschotta R., Keller U. Passive mode locking with slow saturable absorbers // Applied Physics B. 2001. Т. 73, № 7. С. 653-662. URL: http://dx.doi.org/10.1007/s003400100726.

137. Performance peculiarities of carbon-nanotube-based thin-film saturable absorbers for erbium fiber laser mode-locking / Alexander A. Krylov, Stanislav G. Sazonkin, Natalia R. Arutyunyan [h gp.] // J. Opt. Soc. Am. B. 2016. Feb. T. 33, № 2. C. 134-142. URL: http://josab.osa.org/abstract.cfm?URI=josab-33-2-134.

138. Higher-Order Soliton Generation in Hybrid Mode-Locked Thulium-Doped Fiber Ring Laser / M. A. Chernysheva, A. A. Krylov, C. Mou [h gp.] // IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics. 2014. Sept. T. 20, № 5. C. 425-432.

139. Thermal fluctuations, stress relaxation, and actuation in carbon nanotube networks / S. V. Ahir, E. M. Terentjev, S. X. Lu [h gp.] // Phys. Rev. B. 2007. Oct. T. 76. C. 165437. URL: https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevB.76.165437.

140. Chernov A. I., Obraztsova E. D., Lobach A. S. Optical properties of polymer films with embedded single-wall carbon nanotubes // physica status solidi (b). 2007. T. 244, № 11. C. 4231-4235. URL: http://dx.doi.org/10.1002/pssb.200776152.

141. Stable similariton generation in hybrid mode-locked erbium-doped allfiber ring laser for application in optical frequency standard / S.G. Sazonkin, A.A. Krylov, D.A. Dvoretskiy [h gp.] // Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering. T. 9450. 2015. C. 945004. URL: https://www.spiedigitallibrary.org/conference-proceedings-of-spie/9450/945004/Stable-similariton-generation-in-hybrid-mode-locked-erbium-doped-all/10.1117/12.2069593.full.

142. Hybrid mode-locked erbium-doped all-fiber soliton laser with adistributed polarizer / D. S. Chernykh, A. A. Krylov, A. E. Levchenko [h gp.] // Appl. Opt. 2014. Oct. T. 53, № 29. C. 6654-6662. URL: http://ao.osa.org/abstract.cfm?URI=ao-53-29-6654.

143. Coen S., Haelterman M. Modulational Instability Induced by Cavity Boundary Conditions in a Normally Dispersive Optical Fiber // Phys. Rev. Lett. 1997. Nov. Т. 79. С. 4139-4142. URL: http://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.79.4139.

144. Modulation Instability in Dissipative Soliton Fiber Lasers and Its Application on Cavity Net Dispersion Measurement / Junsong Peng, Li Zhan, Zhaochang Gu [и др.] // Lightwave Technology, Journal of. 2012. Aug. Т. 30, № 16. С. 2707-2712.

145. Agrawal Govind. Chapter 3 - Group-Velocity Dispersion // Nonlinear Fiber Optics (Fifth Edition) / под ред. Govind Agrawal. Optics and Photonics. Boston: Academic Press, 2013. С. 57-85. URL: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780123970237000036.

146. Characterization and Active Linewidth Narrowing of a Passively Phase-Locked Er:Fiber Frequency Comb / David Fehrenbacher, Philipp Sulzer, Denis V. Seletskiy [и др.] // 2015 European Conference on Lasers and Electro-Optics - European Quantum Electronics Conference. Optical Society of America, 2015. С. STh1N.1. URL: http://www.osapublishing.org/abstract.cfm?URI=EQEC-2015-ED_P_7.

147. Brabec Thomas, Krausz Ferenc. Intense few-cycle laser fields: Frontiers of nonlinear optics // Reviews of Modern Physics. 2000. Т. 72, № 2. С. 545 - 591.

148. Krausz Ferenc, Ivanov Misha. Attosecond physics // Rev. Mod. Phys. 2009. Feb. Т. 81. С. 163-234. URL: https://link.aps.org/doi/10.1103/RevModPhys.81.163.

149. Toward single-cycle laser systems / Thomas R Schibli, Onur Kuzucu, Jung-Won Kim [и др.] // IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics. 2003. Т. 9, № 4. С. 990-1001.

150. Николаев Н. А. Исследование эффективности преобразования фемто-секундных импульсов волоконного эрбиевого лазера в терагерцовое из-

лучение для задач широкополосной спектроскопии. диссертация ... кандидата технических наук: 01.04.05 / Николаев Назар Александрович: Ин-т автоматики и электрометрии СО РАН. Новосибирск, 2014. 82 с.

151. Krylov Alexander A., Sazonkin Stanislav G. Sub-30 fs Pulse Generation from All-fiber MOPA Source through Dispersion and Nonlinearity Management of Amplifier and Compressor // 2017 European Conference on Lasers and Electro-Optics and European Quantum Electronics Conference. Optical Society of America, 2017. С. CF_P_16. URL: http://www.osapublishing.org/abstract.cfm?URI=CLEO_Europe-2017_CF_P_16.

отзыв

научного руководителя доктора технических наук, профессора Карасика Валерия Ефимовича на диссертационную работу Сазонкина Станислава Григорьевича

«МЕТОДЫ ПОВЫШЕНИЯ СТАБИЛЬНОСТИ АМПЛИТУДНЫХ И

ВРЕМЕННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ИЗЛУЧЕНИЯ ЛАЗЕРА ФЕМТОСЕКУНДНЫХ ИМПУЛЬСОВ В СОСТАВЕ ОПТИЧЕСКОГО

ДЕЛИТЕЛЯ ЧАСТОТЫ» представленную на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.11.07 - оптические и оптико-электронные приборы и комплексы

Сазонкин С.Г. окончил кафедру РЛ-2 МГТУ им. Н.Э. Баумана 2013 году и поступил в очную аспирантуру Университета, которую закончил в 2017 году.

В 2011 году принят на работу в должности инженера в НОЦ «Фотоника и ИК-техника» МГТУ им. Н.Э. Баумана и в последующие годы совмещал обучение с работой в этом центре.

Активно ведет преподавательскую деятельность в качестве ассистента кафедры РЛ-2.

Тема диссертационной работы Сазонкина С.Г. связана с научным обоснованием и разработкой перспективной аппаратуры для оптических делителей частоты. В ней проанализированы и предложены пути и технические решения повышения стабильности амплитудных и временных характеристик излучения лазера фемтосекундных импульсов. В процессе работы над диссертацией проявил высокое трудолюбие, инициативу, способность самостоятельно формулировать и решать сложные научно-технические задачи. Широкая научная эрудиция и высокая квалификация в области лазерной техники позволили Сазонкину С.Г. предложить в диссертационной работе оригинальные схемные решения, направленные на

повышение стабильности амплитудных и временных характеристик излучения лазера фемтосекундных импульсов с помощью пассивных методов стабилизации.

Основным научным достижением работы является обоснование метода повышения стабильности амплитудных и временных характеристик излучения лазера фемтосекундных импульсов с помощью гибридной синхронизации мод, которая совмещает в себе использование одностенных углеродных нанотрубок и нелинейной эволюции поляризации в волоконном световоде, в сочетании с использованием режима генерации симиларитонов. Практическая значимость диссертации заключается в создании экспериментального образца полностью волоконного эрбиевого лазера фемтосекундных импульсов для использования в составе оптического делителя частоты, а также для применений в метрологии, терагерцовой спектроскопии и медицины.

Результаты экспериментальных исследований подтвердили правильность основных теоретических положений и расчетных соотношений, приведенных в работе.

Основные результаты исследований докладывались и обсуждались на 13 международных и всероссийских научно-технических конференциях, изложены в 13 публикациях, в том числе, в 8 научных статьях, опубликованных в журналах, входящих в перечень ВАК РФ. Сазонкин С.Г. показал себя вполне сложившимся научным сотрудником, владеющим современными методами расчета и проектирования сложных оптико-электронных систем.

Вышеизложенные соображения дают основание заключить, что диссертационная работа Сазонкина С.Г. является самостоятельной законченной научно-квалификационной работой, выполненной на актуальную тему, в которой содержится решение важной научно-технической задачи, имеющее существенное значение для развития метрологии времени и частоты. Она полностью соответствует требованиям ВАК РФ, предъявляемым к кандидатским диссертациям, а Сазонкин Станислав Григорьевич заслуживает

присуждения ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.11.07 «Оптические и оптико-электронные приборы и комплексы».

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор кафедры РЛ-2 МГТУ им. Н.Э. Баумана

В.Е. Карасик <</Г» 2019 г.

Адрес МГТУ им. Н.Э. Баумана: 105005, г. Москва, 2-я Бауманская ул., д. 5, стр. 1. Рабочий телефон: [phone] Адрес эл. почты: [e-mail]

I И И

лалъника управления кадров

н Э БАУМАНА

А Г матвеев