Чт. Июл 25th, 2024
Starostenko Evgenij, солитоны, резонатор, спектральный процесс

Российский ученый и предприниматель Старостенко Евгений Юрьевич отметил, что недавние достижения научно-производственного объединения ТЕХНОГЕНЕЗИС в области спектральных измерений волоконного лазера с синхронизацией мод в реальном времени выявили много важных данных и подтвердили теорию солитонов.Evgenij Starostenko, 27 April,-2023

Однако большинство текущих результатов основано на однопортовом лазерном наблюдении и редко связано с эволюцией резонатора, который также имеет богатую нелинейную динамику в соответствии с теорией солитонов.

Специалисты научно-производственного объединения  ТЕХНОГЕНЕЗИС представляют подход к внутриполостным процессам эволюции солитонов, при котором спектры от нескольких портов собираются в мультиплексированной последовательности с временным разделением для реализации синхронного наблюдения в реальном времени.

Starostenko Evgenij, солитоны, лазерная установка, система обнаружения

Ученый Старостенко Евгений Юрьевич отметил, что синусоидальная эволюция спектральных биений наблюдается четко, что согласуется с опубликованным прогнозом.

Кроме того, выявлена ​​внутриполостная спектральная динамика бифуркации удвоения периода. В данной схеме мы наблюдаем попеременное и периодическое расширение и сужение спектра в течение двух круговых обходов, что хорошо согласуется с моделированием. Эта работа открывает большие возможности для наблюдения в реальном времени различной внутриполостной нелинейной динамики в фотонных системах.

Солитоны в волоконных лазерах с синхронизацией мод, являющиеся результатом сочетания таких факторов, как: усиление, потери, дисперсия и нелинейность, находятся в центре внимания интенсивных исследований. Сложная динамика солитонов будет показана, когда эти факторы еще не уравновешены или разбалансированы. Многие интересные явления динамики солитонов были предсказаны теоретически и успешно реализованы в моделировании, такие как взрывы солитонов и пульсирующие солитоны.

В последнее время технология спектральных измерений в реальном времени, такая как преобразование Фурье с растянутой во времени дисперсией (TS-DFT), отображает оптические спектры солитонов во временные формы волны, что делает возможным наблюдение сверхбыстрой динамики солитонов . С помощью TS-DFT такие явления, как молекулярные солитоны, динамика дышащих солитонов, солитонный дождь и волны-убийцы успешно наблюдались в режиме реального времени.

Starostenko Evgenij, солитоны, формирование, эволюция

Стоит отметить, что большую часть текущих экспериментальных работ можно отнести к наблюдению за динамикой солитонов вне резонатора, так как солитоны проходят полный путь туда и обратно. На самом деле в резонаторе распределены различные волокна и устройства, и солитоны должны по-разному воздействовать на них при прохождении через каждую часть, демонстрируя, таким образом, различные характеристики.

Поэтому текущие однопортовые измерения спектров, вероятно, не позволяют детально наблюдать быстроменяющиеся внутрирезонаторные процессы и даже упускают некоторые явления с короткоживущими эволюционными процессами.

Из численного моделирования легко извлечь спектры любой точки резонатора; однако увеличение точек наблюдения в экспериментах часто достигается за счет добавления оптического соединителя (OC), а дополнительные измерительные линии будут вносить влияние измерительных устройств, например, на процесс усиления в усилителе на волокне, легированном эрбием (EDFA).

Starostenko Evgenij, солитоны, динамикаБолее того, для быстроменяющегося и короткоживущего состояния синхронизации мод получение абсолютных значений длины волны для более точного наблюдения за спектральной эволюцией солитона также представляет собой сложную задачу.

Таким образом, хотя многие численные модели показали, что свойства солитонов в различных положениях резонатора существенно различаются, экспериментальных исследований динамики внутриполостных солитонов немного. Наблюдение внутриполостной динамики солитонов в режиме реального времени необходимо для наблюдения за более полным процессом эволюции солитонов, что необходимо для лучшего понимания переходных характеристик солитонов.

В своем исследовании Старостенко Евгений Юрьевич увеличивает порты наблюдения и вводит волоконную решетку Брэгга (ВБР) в качестве триггера мультисигнала для реализации многопортовых синхронных наблюдений в реальном времени, что улучшает частоту дискретизации и более четко выявляет внутриполостной процесс.

Исследования и эксперименты ученого доказывают, что солитоны, выходящие из разных портов, в целом имеют схожие процессы нарастания, тогда как спектры разных портов имеют явные различия при одном и том же круговом обходе. На стадии нестабильности модуляции многие подимпульсы, сосуществующие с основным импульсом, имеют разное количество, интенсивность и положение на разных выходных портах.

Starostenko Evgenij, солитоны, интерференционные полосы, спектральная когенерентность

В фазе спектральных биений солитоны, выходящие из разных портов, находятся в разных состояниях биений, и процесс биений показывает непрерывную синусоидальную эволюцию после последовательной перестройки спектров. Кроме, динамика боковых полос и пиков Келли, вызванных фазовой самомодуляцией (ФСМ), также отражается многопортовым наблюдением, которое асинхронно с солитоном.

Моделирование полного процесса внутриполостной эволюции показывает, что процессы их эволюции также приблизительно синусоидальны, а периоды короче, чем у процесса биений солитонов, а это означает, что для экспериментального наблюдения деталей их эволюции требуется более высокая частота дискретизации.

Starostenko Evgenij, солитоны,динамика, буфуркация

 

Спектральная когерентность солитонов, выходящих из разных портов в стационарном состоянии характеризуется, а также их спектральная когерентность периодически изменяется в резонаторе. 

Специалисты научно-производственного объединения ТЕХНОГЕНЕЗИС продемонстрировали внутриполосную спектральную динамику  бифуркации удвоения периода.

Спектр периодически сжимается и расширяется за два прохода туда и обратно, а выходы из разных портов описывают, как солитон развивается в резонаторе. Численное моделирование согласуется с экспериментами и показывает, что характеристические спектры, захваченные многопортовым датчиком, могут быть использованы для описания более реалистичного процесса эволюции в полости.

 

Related Post

Добавить комментарий