Связанные световые импульсы стали мощнее в три раза и при этом сохранили свою структуру

Ученые из Московского государственного технического университета имени Н.Э. Баумана (Москва), Института общей физики имени А.П. Прохорова РАН (Москва) и Харбинского политехнического университета (Китай) разработали волоконный лазер, содержащий ионы эрбия. Он стабильно генерировал заданное количество импульсов в режиме солитонных молекул (от 3 до 10). Длительность полученных импульсов составила 509 фемтосекунд (квадриллионных долей секунды), а расстояние между ними — 2,64 пикосекунды (2,64 триллионных доли секунды).

Благодаря усилению солитонных молекул в эрбиевом лазере авторы получили мощное излучение в диапазоне от 1400 до 1700 нанометров с высокой стабильностью и когерентностью. Этого удалось достигнуть без использования дополнительных компонентов, например, высоконелинейных волокон, но при этом получилось сохранить четкую структуру импульсов без последующего деления. Кроме того, мощность генерируемого лазерного луча оказалась равна 152 милливатт, что в три раза выше, чем было достигнуто в ранее созданных подобных системах.

«Технология генерации солитонных молекул в эрбиевых волоконных системах открывает новые перспективы для медицины и квантовых исследований. В медицинской сфере она позволит существенно улучшить качество томографических изображений живых тканей и усовершенствовать микрохирургические операции. В научных разработках технологию можно использовать для точной передачи информации, создания квантовых световых состояний и улучшения точности квантовых вычислений. В дальнейшем мы планируем разработать источник мощных ультракоротких импульсов на основе полученных нами результатов. Усиление солитонных молекул позволяет не только получить суперконтинуум, но и открывает возможность генерации излучения с высокой средней мощностью, что перспективно для ранее упомянутых областей», — рассказывает участник проекта, поддержанного грантом РНФ, Станислав Сазонкин, начальник лаборатории волоконных лазеров ультракоротких импульсов НОЦ «Фотоника и ИК-техника» Московского государственного технического университета имени Н.Э. Баумана.